طراحی کنترل‎کننده فازی تطبیقی برای کنترل‎کننده خودکار هواپیما در حضور اغتشاشات جوی

در دهه های گذشته طراحی سیستم کنترل خودکار هواپیما به منظور پایدارسازی هواپیما و بازگرداندنآن به وضعیت پروازی مطلوب پس از وارد شدن اغتشاشات جوی خارجی به بدنه هواپیما انجام گرفته است که به این سیستم کنترلی اتوپایلوت گفته می شود. در سالهای اخیر شاهد رشد قابل توجهی در زمینه نظریه‎های کنترل مقاوم، کنترل تطبیقی، کنترل هوشمند برای طراحی کنترل خودکار هواپیما هستیم. در این تحقیق به تلفیقی از دو روش کنترلی تطبیقی و هوشمند مبتنی بر منطق فازی پرداخته می‎شود. همچنین به بررسی کنترل فیدبک خروجی فازی تطبیقی مدل مرجع برای سیستم کنترل خودکار حرکات طولی هواپیما در حضوراغتشاشات جوی پرداخته می‎شود. معادلات هواپیما در قالب مدل غیرخطی بیان می شود.به‎دلیل تغییرات در پارامترها در سیستم های واقعی روش های خطی سازی فیدبک برای کنترل مناسب نمی باشد، بنابراین بایستی به وسیله کنترل کننده‎های فازی تطبیقی و ترکیب آنها کنترل کننده برای سیستم های غیرخطی طراحی نمود. خاصیت وفق پذیری ساختارهای فازی تطبیقی به طور دینامیکی قابلیت تنظیم پایگاه قوانین کنترل کننده‎های فازی را برای تطبیق تغییرات در پارامترهای سیستم و حذف اثر اغتشاشات را دارا بوده و آنرا به ساختار مقاوم تبدیل می نمایند. در هواشناسی واژه تلاطم به حرکات جوی کوچکتر از شارش میانگین اطلاق می شود.بنابراین طیف وسیعی از حرکات را در بر می‎گیرد ولی تنها طیف کوچکی از آنها برای پرواز هواپیما مهم است.در این تحقیق ما سعی خواهیم کرد یکی از این تلاطم‎ها را مدلسازی نموده و آنرا به عنوان اغتشاشات وارده به هواپیما بررسی نماییم. هدف از طراحی کنترل‎کننده این است که اثرات این اغتشاش را که باعث انحراف هواپیما از مسیر اسمی می‎گردد را کاهش می دهد.

Keywords:

اتوپایلوت , سیستم غیرخطی , اغتشاشات جوی , سیستم فازی , کنترل تطبیقی , تابع لیاپانوف , کنترل فازی تطبیقی غیر مستقیم