مدلسازی و طراحیکنترلر برای یکربات پرنده کوآدروتور

[توضیح سیویلیکا: فایل اصلی کیفیت پایینی دارد و فرمولها خوانا نمی باشند] کوآدروتور، پرندهای است دارای چهار ملخ در ساختار ضربدری که امکان حرکتهای متنوعی را به آن میدهد. از این رو سیستم کوآدروتور دارای چهار عملگر میباشد که سیگنالهای کنترلی به آنها اعمال میگردد و تفاوت در سرعتهای روتور منجر به تولید نیروهای متنوع و حرکتهای گوناگون میشود. چنین سیستمی از نظر دینامیکی سیستمی ناپایدار است که رفتار دینامیکی غیرخطی دارد که عمل کنترل را مشکل ساز میکند. اهز آنجاییکه سیستم کوآدروتور یک سیستم Under actuated میباشد بطوریکه تعداد ورودیهای کنترلی کمتر از تعداد متغیرهای تحت کنترل میباشد کارایی بالا در کنترل چنین پرندهای همواره یکی از مسائل مطرح در سطح مقالات بوده است و بهبود کارایی سیستمی که بتواند تضمین کافی در کنترل آن را بدهد نیازمند شناخت دقیق رفتار دینامیکی سیستم و مدلسازی مطلوبتر آن میباشد. در این مقاله سعی میگردد با شناخت روابط حاکم بر سیستم پرنده بتوان مدل دقیقتری از دینامیک حرکت با استفاده از معادلات لاگرانژ و اویلر- نیوتن بدست آورد تا کنترل ربات هم در جهتگیری و هم در فضای کارتزین انجام گیرد. در طراحی کنترلر نیز به ارائه یک کنترل مرسوم در این زمینه می پردازیم. علاوه بر کاربردهای نظامی، از کاربردهای غیرنظامی چنین پرندههایی میتوان به مانیتورینگافراد و یا تجهیزات در محیط های صنعتی و کارگاهی و یا محیط هایی که ورود انسان به آنها میسر نمیباشد، اشاره کرد.

کلیدواژه ها:

پرنده بدون سرنشین ، ربات کوآدروتور ، کنترلر غیرخطی ، معادلات اویلر-لاگرانژ ، فضای حالت