طراحی مد لغزش دینامیکی بهینه جهت ردیابی مسیرهای پروازی مطلوب سه بعدی توسط پهپاد

در این مقاله ردیابی مسیر پروازی پهپاد در فضای سه بعدی را با رویکرد کنترل مد لغزش دینامیکی ( DSMC )مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا معادلات سیستماتیک حرکت پهپاد در فضای سه بعدی نوشته شده است. مشکل وپیچیدگی که این معادلات این است که اولاً نسبت به ورودیهای کنترلی به صورت nonaffin است. همچنین متغیرهایحالت معادلات سیستم در اینجا، سرعت هوا، زاویه مسیر پرواز و جهت مسیر پرواز است. لذا معادلات، مستقیماً در دستگاهمختصات دکارتی (عرضی، طولی و عمودی) نمی باشد. این دو مشکل عمده پیچیدگی هایی به روند معادلات اضافه می کندبنابراین ابتدا لازم است معادلات با تغییر متغیرهایی به فرم مناسب معادلات بر اساس مختصات دکارتی بازنویسی شود.سپس با تعریف ورودی هایی جدید بر اساس توابع غیرخطی ورودی های قبلی معادلات نسبت به ورودی های جدید بهساختار affine بدست آورده شود. پس از آن با تعریف مناسب هدف کنترلی (ردیابی)، بردارهای خروجی مطلوب تعیینمی شوند. معادلات ورودی - خروجی سیستم (I-O) را نوشته شده و به فرم کانونیکال کنترل کننده تعمیم یافته تبدیلمی گردد. بنابراین بر اساس تعداد خروجی ها تعداد بلوک های فرم کانونیکال کنترل کننده و تعداد سطوح لغزش مشخصمی گردد. قانون کنترل مدلغزشی دینامیکی بر اساس سطوح لغزش و قانون دستیابی مربوطه به آن طراحی میشود. در روندطراحی قانون کنترلی ضرایب بهینه (ضرایب سطوح لغزش و ضرایب آزاد موجود) قانون کنترلی با تعریف یک تابع هزینهمناسب و به روش عددی بدست می آید. در آخر نتایج شبیه سازی کامپیوتری برای ردیابی مناسب مسیر مطلوب مارپیچیتوسط پهپاد مذکور بر اساس رویکرد ارائه شده انجام می گردد تا عملکرد مطلوب کنترل کننده طراحی شده را نشان داده شود.

کلیدواژه ها:

کنترل مد لغزش دینامیکی ، پهپاد در فضای سه بعدی ، سطوح لغزش ، تابع هزینه ، مسیر های پروازی مطلوب