طراحی سیستم کنترل مقاوم به خطا برای یک هلیکوپتر کوچک با استفاده از ترکیب هوشمند اطلاعات بدست آمده از مشاهده گر مود لغزشی و سیستم هوشمند حاوی اطلاعات

در بسیاری از سیستم های صنعتی دسترسی به تمامی متغیر های حالت امکان پذیر نیست، بنابراین به منظور کنترل سیستم یا هر عملیات دیگری نمی توان فرض کرد که همه متغیر های حالت معلوم هستند. زمانی که نصب دستگاه های اندازه گیری مناسب جهت اطلاع یافتن از مقدار متغیرهای حالت سیستم ممکن نباشد، می توان به کمک روش های نرم افزاری به تخمین مقادیر لحظه ای کمیت های غیرقابل اندازه گیری پرداخت. در یک هلیکوپتر برای تمامی متغیرهای حالت سیستم سنسور موجود نیست، از این رو می بایست به منظور تخمین متغیرهای حالت مجهول یک مشاهده گر طراحی شود. در این پایان نامه برای تخمین متغیرهای حالت غیر قابل دسترس سیستم، یک مشاهده گر مود لغزشی (smo) طراحی شده است. برای این منظور ابتدا مدل ریاضی توصیف کننده ی دینامیک حرکت هلیکوپتر شبیه سازی شده است. به دلیل ناپایداری شدید متغیرهای حالت سیستم، یک کنترلر بهینه مربعی خطی (lqr) جهت پایدار سازی آن در پرواز هاور در نظر گرفته شده است. برای طراحی کنترلر و مشاهده گر مود لغزشی، لازم است معادلات غیرخطی توصیف کننده ی دینامیک سیستم حول نقطه ی کار در پرواز هاور خطی شوند. متغیرهای غیرقابل اندازه گیری توسط مشاهده گر مود لغزشی تخمین زده شده و به کنترلر سیستم وارد می شوند. مشاهده گرهای مود لغزشی عملکرد متفاوتی نسبت به سایر مشاهده گرها دارند. وجود یک ترم غیرخطی ناپیوسته در معادلات دینامیک این مشاهده گر که در واقع پس خورد خطای تخمین خروجی می باشد، باعث بهبود عملکرد تخمین شده است. همچنین این مشاهده گر نسبت به گروهی از عدم قطعیت ها و اغتشاشات در سیستم مقاوم است. در ادامه خطا در سیستم به صورت عدم قطعیت و اغتشاش وارد شده و نشان داده شده است که با وجود خطا، مشاهده گر مود لغزشی متغیرهای حالت سیستم را به خوبی تخمین زده و متغیرهای حالت سیستم پس از زمان کوتاهی کنترل و پایدار می شوند. همچنین تحلیل عملکرد مشاهده گر مود لغزشی و لوئن برگر نسبت به نویز وارد شده به سیستم، مقاومت بهتر مشاهده گر مود لغزشی را نسبت به نویز نشان داده است.