مدل سازی دینامیکی و طراحی کنترلر برای هلیکوپتر مدل در پرواز حالت ایستاده

پایان نامه
چکیده

هلیکوپتر یک سیستم شش درجه آزادی است که به دلیل دارا بودن یک ماهیت غیر خطی ناپایدارحول نقطه تعادل خود، مسئله طراحی کنترلر را به امری رقابتی در میان مهندسان مبدل کرده است.در این پژوهش روش طراحی سیستم کنترل پرواز برای یک هلیکوپتر مدل r50 یاماها در مود هاور با در نظر گرفتن اثر فلای بار مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا معادلات غیر خطی یک هلیکوپتر با روتور دو پره ای بدون لولا به کمک معادلات پیشنهادی سازمان ناسا برای هلیکوپتر استخراج شده و صحت آنها با پژوهش های پیشین مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه به منظور دست یابی به مدل خطی، از بسط سری تیلور در مجاورت نقاط تعادل استفاده شده و سپس با استفاده از نرم افزار متلب، معادلات حالت خطی گسسته غیر متغیر با زمان استخراج شده اند. از آنجا که تمامی متغیر-های حالت سیستم به طور مستقیم قابل اندازه گیری نیستند، فیلتر کالمن به منظور پیش بینی رفتار سیستم به مدل مورد نظر اعمال شده است. سپس کنترلر بهینه با شاخص عملکردی مربعی برای سیستم مورد نظر طراحی شده است. هدف از این طراحی، کاهش زمان استقرار و نیز رسیدن سیستم به حالت هاور است. به منظور بررسی عملکرد کنترلر و میزان مقاومت آن، علاوه بر اعمال شرایط اولیه به هلیکوپتر، اثر باد نیز به عنوان ورودی نویز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده عملکرد بسیار خوب در حضور عوامل اغتشاش است. حذف اثر باد بیشتر به کمک کنترلر مقاوم صورت گرفته است در حالی که در این پژوهش با استفاده از کنترلر بهینه این امر به خوبی محقق شده است.

منابع مشابه

مدل سازی دینامیکی و کنترل غیرخطی تطبیقی پرواز مسیکوپتر

این مقاله به مدل‎سازی و کنترل خطی و غیرخطی پرواز مسیکوپتر می پردازد. ابتدا مدل غیرخطی چندورودی-چندخروجی پرنده با در نظر گرفتن دینامیک عملگرها و اثرات ژایروسکوپیک پره و بدنه استخراج شده و سپس از سه روش کنترلی خطی برای رسیدن به پاسخ های سریع با مشخصات عملکردی مناسب استفاده می شود و از نظر تلاش کنترلی تولیدی برای این وسیله پرنده مقایسه می شوند. کنترل بهینه با توجه به ملاحظات مصرف انرژی نسبت به سای...

متن کامل

مدل سازی و طراحی کنترلر lqr برای یک صفحه پایدار ژیروسکوپی سه محوره

در این مقاله مدل سازی دینامیکی یک صفحه پایدار ژیروسکوپی سه محوره با لحاظ کردن حرکات زاویه ای جسم حامل بررسی شده است. پس از بررسی مدل های به دست آمده، ابتدا پاسخ آزاد سیستم و سپس پاسخ حلقه بسته سیستم تحت کنترلرهای خطی pid و lqr، شبیه-سازی و بررسی شده است. نتایج حاصل در این مقاله نشان داده که با انتخاب صحیح ماتریس های وزنی، کنترلر lqrاز قابلیت بهتری نسبت به pid در پایدارسازی سکوی ژیروسکوپی برخورد...

متن کامل

طراحی کنترلر یادگیری مرجعی مدل فازی برای سیستم ربات سگوی با نقصان عملگر

مسئله ربات سگوی و پاندول معکوس چرخدار، یکی از مهمترین مسائل کلاسیک در مهندسی کنترل میباشد.مقاله حاضر یک روش کنترلی هوشمند، ارائه میدهد به نحوی که در آن کنترلر فازی پایین دست، ورودی مناسب به سیستم دینامیکی را به وجود میآورد؛ لیکن وجود یک مکانیزم یادگیری در کنترلر بالادست که به مقایسه خروجی کنترلر پایین دست و مدل مرجع میپردازد؛ روش را مقاوم و کارآمدتر میکند. همچنین با درنظر گرفتن حدود عدم قطعیت س...

متن کامل

طراحی کنترل حالت لغزشی دینامیکی برای سیستم‌های آشوبی با استفاده از رؤیتگر حالت لغزشی

در این مقاله روشی جدید برای کنترل حالت لغزشی دینامیکی سیستم‌های غیرخطی با استفاده از رؤیتگر حالت لغزشی پیشنهاد شده است. در کنترل حالت لغزشی دینامیکی با قرار دادن انتگرال‌گیر (یا فیلتر پایین‌گذر) قبل از سیگنال ورودی کنترل، لرزش حذف می‌شود.  با این حال، در کنترل حالت لغزشی دینامیکی مرتبه سیستم افزوده (سیستم با انتگرال‌گیر) یک واحد از مرتبه سیستم اصلی بیشتر است (در صورت استفاده از انتگرال‌گیر)، بن...

متن کامل

طراحی کنترلر sas برای یک هواپیمای مدل

در این پایان نامه هدف ساخت یک کنترلر برای کنترل عرضی یک هواپیمای مدل است. از ضرایب و مشتقات آیرودینامیکی این هواپیما که به صورت دستی محاسبه شده اند، استفاده شده تا معادلات حرکت عرضی هواپیما بدست آید، سپس تابع تبدیل عرضی هواپیما از این معادلات استخراج شده است. ریشه های این تابع تبدیل مرتبه پنج، مودهای حرکت عرضی هواپیما هستند. دو ریشه مختلط این معادله همان مود داچ-رول هواپیما است. یک بار تابع تبد...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023