مدلسازی دینامیکی میکرو ربات بالزن و طراحی رگولاتور خطی و ردیاب حالت در پرواز شناور

در مقاله حاضر پس از استخراج یک مدل دینامیکی از پرواز یک میکرو ربات هوایی بالزنMAV و خطی سازی معادلات پیچیده حرکت، کنترلر فیدبک حالت برای یکی از مهمترین فازهای پروازی ،یعنی پرواز شناور Hover) آن طراحی گردیده است. همچنین در مدلسازی نیروهای آیرودینامیکی سعی گردیده تا آیرودینامیک ناپایایی که در پرواز پرندگان نیز وجود دارد با دقت مدل شود. از زمانهای گذشته روش هایی همچون حل معادلات ناویراستوکس حول بال پرنده یا آشکار سازی جریان جهت مدلسازی این نیروها مورد استفاده قرار میگرفته است. در مطالعه حاضر از معادلات تحلیلی که از نظر تجربی نیز قابل اعتبارسنجی میباشند حل بسته ای ارائه گشته که جهت محاسبه نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی استفاده شده است. در اینجا به منظور کنترل این میکرو ربات، از دو ورودی کنترلی، یکی دامنه بال زدن ( 0A و دیگری فرکانس بال زدن ( ) استفاده گردیده است. باتوجه به فرکانس بالای بال زدن، ازتئوری دینامیک میانگینAverage Dynamics Theory استفاده شده و پاسخ پرنده به فرامین کنترلی و اغتشاشات در فازهای پروازی شناور و حرکت افقی با سرعت ثابت مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده شان میدهند که خطی سازی انجام شده و کنترلر طراحی شده بر مبنای آن به واقعیت نزدیک بوده و جواب های قابل قبولی ارائه کردهاند.