کنترل چهار پره با بار آویزان به وسیله کنترل کننده مدل داخلی و شکل دهی ورودی جهت کاهش نوسانات بار

در این مقاله، به بررسی عملکرد کنترل­ کننده مدل داخلی بر رفتار چهارپره با بار آویزان پرداخته می شود، که با توجه به ناپایداری­های ذاتی خود چهارپره و خطرات و ناپایداری­هایی که در اثر نوسانات جرم آویزان ممکن است ایجاد شود،  استفاده از روشی به منظور پایدارسازی و اطمینان از عملکرد ایمن پرنده مهم و ضروری می­باشد. کنترل­کننده پیشنهادی در این مقاله، کنترل وضعیت و موقعیت چهارپره و حفظ پایداری کلی سیستم در برابر اغتشاشات و همچنین مقاومت در برابر نوسانات بار آویزان را بر عهده دارد. کنترل مدل داخلی یک کنترل­کننده مقاوم مبتنی بر مدل است که در روش طراحی آن به صورت مستقیم از مدل نامی سیستم و معکوس تقریبی آن استفاده می­شود. در صورت ناسره بودن معکوس مدل نامی، از یک فیلتر نیز در طراحی استفاده می­شود. جبران­ساز استفاده شده برای کنترل سامانه تنها از یک پارامتر کنترل بهره می­برد که دلیل سادگی طراحی این کنترل­کننده نیز است. مدل نامی مورد نیاز جهت استفاده در ساختار کنترل­کننده مدل داخلی از روش مدل سازی خطی پارامتر متغیر بدست می­آید. همچنین  به منظور کاهش نوسانات بار آویزان از تکنیک شکل دهی ورودی استفاده شده است که نتایج شبیه سازی نمایانگر عملکرد مناسب کنترل­کننده در حفظ وضعیت و موقعیت چهارپره و کاهش نوسانات بار آویزان در طول پیمایش مسیر می­باشد.

Keywords:

Suspended load , quadcopter , internal model control , linear parameter varying system , input shaping , بار آویزان , چهارپره , کنترل مدل داخلی , سیستم خطی پارامتر متغیر , شکل دهی ورودی