طراحی و شبیه سازی یک سیستم کنترل بهینه برای سیستم غیرخطی پهپاد با استفاده از الگوریتم های برنامه ریزی پویا تطبیقی

در این مقاله، طراحی و شبیه سازی یک سیستم کنترل بهینه برای پهپاد های غیرخطی با استفاده از الگوریتم های برنامه ریزی پویای تطبیقی(Adaptive Dynamic Programming) پیشنهاد شده است. پهپاد ها به عنوان یکی از تجهیزات اصلی در بسیاری از حوزه ها از جمله نظامی، کشاورزی و حتی تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می گیرند. با افزایش پیچیدگی و نیاز به عملکرد بهینه در ماموریت های مختلف، کنترل بهینه پهپاد ها یک چالش مهم می باشد. مراحل اصلی این تحقیق شامل تعریف مدل دینامیکی پهپاد، بیان مساله و طراحی قانون کنترل بهینه که شامل تعیین تابع هزینه، انتخاب و پیاده سازی الگوریتم های ADP، شبیه سازی سیستم به منظور ارزیابی عملکرد و آموزش الگوریتم ها، بهینه سازی و تست می باشد. تجربه نشان می دهد که پهپاد ها با توجه به پیچیدگی های جوی و محیطی، نیاز به سیستم های کنترل هوش مصنوعی دارند تا توانایی انجام ماموریت های متنوع را داشته باشند. الگوریتم هایADP، از جمله برنامه ریزی پویا (Dynamic Programming)، Q-Learning و Policy Iteration، می توانند به عنوان ابزارهای قدرتمندی برای بهبود عملکرد پهپاد ها و کمینه سازی تابع هزینه در محیط های پیچیده و تغییرده باشند. بنابراین، این مقاله برای نخستین بار به توسعه تکنیک های کنترل هوش مصنوعی و بهبود عملکرد پهپاد ها برای ماموریت های متنوع و متغیر می پردازد و سپس در نرم افزار متلب، اثر بخشی و کارآیی طرح کنترلی پیشنهاد شده تایید شده است.

Keywords:

برنامه ریزی پویای تطبیقی , کنترل بهینه , کنترل هوش مصنوعی , کنترل پهپاد کوآدروتور