کنترل هواپیما در مرحله فرود در حضور اغتشاشات ناشی از بارهای آیرودینامیکی توسط کنترل کننده مد لغزشی بهینه

در این مقاله یک سیستم کنترل مد لغزشی برای سیستم فرود خودکار هواپیما با دینامیک خطی شده بر اساس تنظیم کننده های خطی مرتبه دوم در حضور اغتشاشات ناشی از بارهای آئرودینامیکی طراحی شده است. در سیستم کنترل مد لغزشی  برای به دست آوردن قانون کنترلی نیاز به معکوس پذیری ماتریس ورودی  هست، اما در اکثر سیستم های واقعی به دلیل برابر نبودن تعداد ورودی ها با تعداد حالت های سیستم این ماتریس مستطیلی است. به همین دلیل باید از روش های خاصی برای معکوس سازی ماتریس ورودی استفاده کرد اما روش های موجود برای معکوس پذیری ماتریس های مستطیلی اغلب یا به دلیل بزرگی ابعاد سیستم قابل پیاده سازی نیست و یا امکان کنترل مطلوب تمام متغیرهای حالت میسر نمی گردد. در مقاله حاضر از یک نوع تبدیل ماتریسی برای مربعی سازی ماتریس ورودی استفاده خواهد شد که بر مبنای تنظیم کننده های خطی مرتبه دوم عمل می کند و عملکرد سیستم کنترلی را به شکل چشمگیری بهبود می بخشد. اما در این روش نامعینی ها و اغتشاشات خارجی در نظر گرفته نشده است. ازاین رو روش تبدیل ماتریس را برای سیستم های دارای نامعینی و اغتشاشات خارجی گسترش داده شده است. مدل مورد مطالعه ،یک مدل خطی شده از هواپیما بوئینگ ۷۴۷ در مرحله فرود در مواجه با باد برشی است. مسیر کامل پرواز در مرحله فرود شامل دو فاز سرش با شیب ثابتو پاشنه نشینی است، که هواپیما باید این مسیر را در حرکت طولی به عنوان مسیر مرجع تعقیب کند که شامل پروفیلی از خط مستقیم و منحنی نمایی است که در طول این مسیر ارتفاع خود را کاهش می دهد. اما در این روش نامعینی ها و اغتشاشات خارجی در نظر گرفته نشده است. ازاین رو روش تبدیل ماتریس را برای سیستم های دارای نامعینی و اغتشاشات خارجی گسترش داده شده است.

Keywords:

کنترل مد لغزشی , معکوس پذیری , تنظیم کننده خطی مرتبه دوم , فرود هواپیما , اغتشاشات آئرودینامیکی , مسیر پروازی , تعقیب