طراحی، ساخت، مدلسازی و کنترل مقاوم شبیه ساز حرکت سه درجه آزادی

یکی از مسائل مهم در صنایع هوافضا ، صحت سنجی عملکرد سیستم های هدایت و ناوبری قبل از پیاده سازی نهایی است. صحت عملکرد سیستم های هدایت و ناوبری قبل از پیاده سازی نهایی به وسیله طراحی آزمایشاتی تحت عنوان آزمایشات سخت افزار در حلقه مورد بررسی قرار می گیرد. یکی از تجهیزات مورد نیاز برای انجام آزمایشات سخت افزار در حلقه، شبیه ساز حرکت سه درجه آزادی است. هدف از این مقاله، طراحی و پیاده سازی یک ساختار کنترل مقاوم برای سیستم شبیه ساز حرکت سه درجه آزادی است. این شبیه ساز در آزمایشگاه مدلسازی و کنترل سیستم های هوشمند در دانشگاه صنعتی شریف ساخته شده است. بدین منظور، ابتدا معادلات الکترومکانیکی حاکم بر سیستم به روش تکراری نیوتن_اویلر استخراج شده است. مدل بدست آمده، دارای پارامترهایی است که مجهول هستند و نیاز به شناسایی دارند. برخی از این پارامترها مانند خواص جرمی، از نرم افزارهای مدلسازی قابل دستیابی می باشند. برخی دیگر از پارامترها مانند ضرایب اصطکاک و پارامترهای مربوط به عملگرها، برای ما ناشناخته هستند. برای بدست آوردن حدود تقریبی پارامترهای مجهول از شناسایی جعبه خاکستری استفاده شده است. در ادامه با توجه به مدل الکترومکانیکی و در نظر گرفتن عدم قطعیت ها، یک کنترلر مد لغزشی برای شبیه ساز حرکت طراحی شده و پس از شبیه سازی، روی سیستم پیاده سازی شده است. نتایج پیاده سازی نشان از عملکرد مطلوب کنترلر در حضور عدم قطعیت ها دارد.

Keywords:

سخت افزار در حلقه , شبیه ساز حرکت سه درجه آزادی , کنترل مد لغزشی