در این پایان نامه روش کنترل مد لغزشی که روشی مقاوم جهت کنترل سیستم های دینامیکی است، بررسی خواهد شد. در نهایت کنترل مد لغزشی مرتبه دوم انتگرالی برای طراحی خلبان خودکار یک سیستم حامل انتخاب می شود. در این کنترل مد لغزشی تابع اشباع جدیدی با استفاده از کنترل مد لغزشی نهایی به کار رفته است که پدیده وزوز را کاهش می دهد. همچنین عملکرد کنترلر طراحی شده با نتایج کنترل مد لغزشی مرتبه اول و مد لغزشی دینامیکی و ترکیب مد لغزشی دینامیک ونهایی مورد مقایسه قرار می گیرد. در نهایت عملکرد کنترل کننده طراحی شده در حضور اغتشاشات ناشی از وجود تندباد و عدم قطعیت ضرایب آیرودینامیکی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این بررسی برای مدلسازی اغتشاشات ناشی از تندباد از دو مدل تندباد مجزا و تندباد پیوسته استفاده شده است. برای مدل سازی اغتشاش باد پیوسته از تابع چگالی طیفی توان درایدن(dryden psd)استفاده شده است. نتایج شبیه سازی های انجام شده نشان می دهند که پروفیل مورد نظر برای زاویه فراز و نرخ آن با خطای کم، دنبال شده است. در نهایت محدوده باد و عدم قطعیت برخی پارامترها برای رسیدن کنترل به حد اشباع بررسی شده است.

از موضوعات مهمی که در رابطه با طراحی کنترلگر در فاز بازگشت به جو مطرح است عدم قطعیت¬های مربوط به محیط و تغییرات سریع اتمسفر بر حسب ارتفاع و عدم قطعیت¬های مربوط به خود محموله از جمله ضرایب آیرودینامیکی، جرم، ممان¬های اینرسی و . . . است. این پایان¬نامه به طراحی یک کنترلگر تطبیقی به منظور غلبه بر عدم قطعیت¬های موجود پرداخته و از زاویه غلت به عنوان متغیر کنترل مسیر استفاده می¬نماید. از دیگر موضوعات مطرح در مطالعات اخیر بررسی یکپارچه¬سازی کنترلگر تطبیقی با سیستم¬های هدایتی مربوط به بازگشت بوده است زیرا در محموله¬های واقعی زاویه غلت یک پروفایل از پیش تعریف شده برحسب سرعت یا ارتفاع نبوده بلکه از یک سیستم هدایت که در طول مسیر بازگشت به تولید فرامین غلت می¬پردازد استفاده می¬گردد. از این رو از دیگر اهداف این پایان¬نامه مطالعه و پیاده¬سازی یک طرح هدایتی و اثبات عملکرد مطلوب کنترلگر طراحی شده در حلقه هدایت و در یک سناریوی کامل بازگشت به جو از نقطه آغاز مسیر بازگشت تا لحظه باز شدن چترها بوده است.