ترکیب تئوری اغتشاشات تکین و الگوی حل کنترل بهینه در بهینهسازی مسیر پروازهواپیمای بدونسرنشین با هدف کاهشزمان اوجگیری

در این تحقیق، اقدام به ارائه روش حل مسیر پرواز بهینه در فاز اوجگیری یک هواپیمای بدونسرنشین الکتریکی با استفاده از تلفیق الگوی حل اغتشاشات تکین و ایده کنترل بهینه شده است. هدف از این تحقیق، کاهش زمان فاز اوجگیری این نمونه در شرایط جو آرام (بدون باد) بوده است. مسئله برای شرایط آغازین مختلف و نیز انتهایی مطلوب برای پارامترهای ارتفاع، سرعت و نیز زاویه مسیر پرواز با توجه به وجود محدودیت در پارامترهایی چون ضریب بارLoad Factor وارده به پرنده، بیشینه سرعت پروازی، زاویه واماندگیstall) و قابلیت اجرای مانور با توجه به محدوده حرکت سطوح کنترلی بررسی شده است. تعریف فازهای لایههای مرزی اولیه و نهایی و نیز فاز میانی برای حل مسیر بهینه، استراتژی اصلی حل مسئله بشمار میآید. سرعت پردازش بسیار بالای این روش در عین وجود پیچیدگیهای ذاتی سیستم نسبت به سایر روشهای بهینهسازی مانند سریعترین نزول (Steepest Decent از قابلیتهای مهم آن بشمار آمده، میتواند به عنوان یک الگوی مناسب هدایت بهینه در پروازهای مشابه در مقابل سایر الگوهای هدایت بهینه استفاده شود. در این مقاله، اثر پارامترهای وزنی و ابعادی پرنده و نیز پارامترهای طراحی مانند نسبتهای مربوط به مقادیر وزن به توان موتور و مساحت بال W P , W S در پاسخ نهایی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان میدهد، افزایش وزن پرنده، موجب کاهش ضریب بار وارد آمده به ازای طی یک مسیر مشخص (انجام مانور یکسان) خواهد شد. نتایج بررسی نشان میدهد که در این کلاس از هواپیماها، پارامتر وزن اثرگذاری بیشتری را در پاسخ نهایی نسبت به پارامترهای طراحی شناخته شده W P , W S ) دارد. نتایج نشانگر آن است که با کاهش ارتفاع آغازین حرکت و افزایش چگالی، مقادیر بیشتری از ضریب بار به ازای مانور یکسان به پرنده وارد میشود. وابستگی پاسخ نهایی مسئله به شرایط ابتدایی و انتهایی مطلوب، از نتایج دیگر این تحقیق میباشد. تعریف پارامترe و مقدار عددی این پارامتر اثر بسزایی در پاسخ نهایی خواهد داشت. این در حالی است که مقادیر دقیقتر این پارامتر با استفاده از دادهبرداری عملی و تستهای پروازی نمونه قابل تخمین است. نتایج بررسیها و مقایسه با نتایج مستندات موجود، بیانگر این مسئله است که با کاهش مقادیرe پاسخ مسئله از دقت و صحت بالاتری برخودار است. [ ۱] مقادیر پارامترهای ضریب نیروی برآ و نیز مقدار نیروی پیشران موتور به عنوان دو پارامتر کنترلی به شکل همزمان مورد نظر بوده است که باعث افزایش دقت نتایج شده است