مدلسازی و طراحی یک ریزپرنده بالزن

ریزپرندهها یا بالزنها، وسیلههای پرندهی جدیدی هستند که در دهه اخیرمورد توجه کشورها و سازمانهای علمی زیادی قرار گرفتهاند. این پرندههای مصنوعی، مشابه پرندهها و حشرات طبیعی، مدلسازی، طراحی و ساخته می شوند. ابعاد کوچک، قابلیت مانور بالا، سرعت پایین و شباهت بالزنها بهپرندگان کاربردهای متنوعی را برای آنها متصور کرده است. در این مقاله دینامیک حرکت یک ماشین پرنده بالزن مدلسازی و شبیه سازی شده است. شاید مهمترین و چالشی ترین مسیله در بحث ریزپرنده های حشره مانند بحث پایداری و کنترل است که فوقالعاده حساس است و در این رابطه بهدلیل وجود متغیرهای فراوان و حساسیت حرکت بالزن به پارامترهای مختلف طراحی کنترلری نه در سطح تیوری بلکه برای اجرایی شدن آن در سیستم را بسیار سخت کرده است. میتوان گفت کنترلرهای طراحی شده به دلیل دینامیک به شدت غیرخطی سیستم عملا توانایی اجرا شدن در سیستم راندارند، بنابراین یک تحلیل شبه پایا و حداقل کردن پارامترهای تاثیرگذار در پایداری بالزن و کاهش سیستم، می تواند ما را به سمت طراحی یک کنترلر قابل اجرا توسط عملگرهای مکانیزم بالزن سوق دهد. بر این اساسبعد از استخراج معادلات دینامیکی سیستم و خطی سازی آن با محاسبهمشتقات پایداری به تحلیل پایداری حرکت پرنده پرداخته میشود و در ادامه می توان در مورد مودهای حرکتی ریزپرنده و متغیرهای تاثیرگذار در پایدارسازی پرنده بحث کرد و یک مدل کاهش یافته جهت طراحی یککنترلر قابل اجرا ارایه کرد. با توجه به پارامترهای مدلسازی مکانیزمی طراحی میشود که بتوان با تغییر آنها گشتاورهای مورد نظر را به وجود آورد.

Keywords:

بالزن , شبهحشره , مدلسازی , پایداری , شبیهسازی , مکانیزم بالزدن