شناسایی و کنترل سیستم های ناپایدار با ایجاد حلقه های داخلی و خارجی پیاده سازی بر روی مولتی روتور

شناسایی سیستم های ناپایدار همواره موضوعی پر چالش در زمینه ی طراحی کنترل کننده ها بوده است، چرا که روش های معمول شناسایی برای سیستم های ناپایدار، مدل مناسبی را ارائه نمی دهند. علاوه بر این لازم است داده برداری جهت شناسایی این نوع سیستم ها در حلقه بسته کنترلی صورت گیرد که خود با چالش های بیشتری روبروست و نیازمند الگوریتم های پیچیده و رویکردهای متفاوت می باشد. هدف از این تحقیق ارائه روشی جدید برای شناسایی سیستم و طراحی کنترل سیستم های ناپایدار در حلقه می باشد. برای این منظور دینامیک ناپایدار را در یک حلقه درونی قرار می دهیم و پس از پایدار سازی اولیه سیستم به وسیله کنترل کننده ی درونی (Inner Controller)، به شناسایی حلقه ی درونی به عنوان دینامیک جدید پرداخته و سپس برای این حلقه یک کنترل کننده ی بیرونی (Outer Controller) طراحی می شود. برای اعتبار سنجی، این روش بر روی یک آونگ معکوس طراحی و شبیه سازی شده است و همچنین بر روی یک سیستم آزمایشگاهی (میز کار یک درجه آزادی مولتی روتور) پیاده سازی شده است. از آنجا که دینامیک پرنده مورد مطالعه ذاتا ناپایدار است؛ کنترل گر درونی بر روی مدلی با دقت پایین طراحی و عملکرد آن شبیه سازی می شود. پس از پیاده سازی کنترل کننده درونی بر روی سیستم واقعی و داده برداری، مدل دینامیکی حلقه درونی شناسایی می شود و در انتها با در دست داشتن مدل دقیق حلقه ی درونی، طراحی کنترل گر بیرونی به گونه ای انجام می شود تا پایداری را افزایش و عملکرد را بهبود ببخشد. نتایج شبیه سازی و آزمایش حاکی از عملکرد جالب توجه و بسیار خوب این روش می باشند.

Keywords:

سیستم ناپایدار , شناسایی حلقه بسته , مولتی روتور , پاندول معکوس , کنترل گر درونی , بیرونی , کنترل آبشاری