کنترل کننده فازی نظارتی خود تنظیم هوشمندPIDمرتبه کسری برای مدل مرتبه کسری سیستم کنترل سرعتUAV

این مقاله یک طرح کنترل کننده فازی PID با مرتبه کسری (FFOPID) برای یک سیستم کنترل سرعت UAV را ارائه میدهد. هدف از این کار طراحی یک کنترل کننده فازی PID هوشمند مرتبه کسری برای اطمینان از یک عملکرد قوی که علاوه بر کمک به تامین پایداری مدل، قابلیت مقاوم سازی در برابر اختلال باد و نامعینی های موجود، سرعت هواپیما را نیز به طور اتوماتیک کنترلکرده و از عملکرد مطلوبی برخوردار باشد. نامعینی نسبت به ضرایب آیرودینامیکی، غیرخطی بودن دینامیک و حذف نکردن اثرات کوپلینگ اینرسی دینامیک های مدل نشده موجب پیچیدگی طراحی خلبان خودکار میگردد. برای دستیابی به اهداف فوق در این مقاله با استفاده از دانش شخص خبره و ارائه یک روش پیشنهادی از کنترل فازی نظارتی خود تطبیق PID با مرتبه کسری با طراحی کنترلر دوسطحی برای کنترل سرعت اتوماتیک هواپیمای بدون سرنشین سعی خواهد شد تا ضرایب بهره های PID را در طول پرواز به صورت خودتنظیم، بلادرنگ اصلاح کنیم. همچنین سعی میشود علاوه بر دستیابی به مشخصه های پاسخ زمانی بهتر برای محدوه ی وسیعی از فرمان ها، مقاومت در برابر نامعینی های پارامتری و دینامیک های مدل نشده موتور و همچنین ردیابی مطلوب فرمان ها،بهتر شود. بنابراین استفاده از راهکارهای کنترلی پیشرفته شامل روش های کنترل خطی و غیرخطی نظیر یک سیستم کنترل دوسطحی، پیشنهاد میشود. مطالعات شبیه سازی در یک سیستم کنترل سرعت غیرخطی تاخیری در شرایط عملیاتی مختلف با استفاده از کنترل کننده فازی PID با مرتبه کسری (FOPID) با مکانیزم تنظیم آنلاین بهره های فازی انجام میشود. نتایج، سودمند بودن استراتژی پیشنهادی را نشان میدهد و بهبود عملکرد سیستم را تایید میکند. برای برجسته کردن مزایای طرح پیشنهادی FFOPID ، یک مطالعه مقایسه ای با برنامه های کنترل PID کلاسیک،FOPIDوFFOPID انجام شده است. سیستم منطق فازی با ساختار کنترلر FFOPID عملکرد کنترلکننده را از طریق مکانیزم تنظیم آنلاین بهره افزایش میدهد

Keywords:

خلبان خودکار UAV , کنترل سرعت اتوماتیک , کنترلر دوسطحی , کنترل فازی نظارتی خودتطبیق , مدل مرتبه کسری , کوپلینک اینرسی , مدل غیرخطی