کنترل هواپیمای عمودپرواز با ساختار tilt wing به روش دینامیک معکوس

یکی از ساختارهای جدید مورد پژوهش در سال های اخیر، پرنده های بدون سرنشین با قابلیت نشست و برخاست عمودی هستند. کوادرتورها اگر چه ازین قابلیت برخوردار هستند اما سرعت، برد و مداومت پروازی محدودی دارند. ازین رو ساختار جدید هواپیماهای بدون سرنشین با 4 موتور نصب ش ده روی بال با قابلیت تغییر زاویه بال مورد توجه قرار گرفته اند. در این س اختار، روی هر نیمه بال یک موتور قرار گرفته و پرنده با تغییر زاویه بال و طی یک فاز انتقالی از حالت عمودی به افقی تغییر وضعیت می دهد. مدلسازی و طراحی کنترلر برای این پرنده از چالش های مورد علاقه در طراحی کنترلر است. در این مقاله، مدلسازی 6 درجه آزادی غیر خطی پرنده با زوایای مختلف بال انجام شده است. سپس به منظور ساده سازی مسیله و طراحی کنترلر، زاویه بال ها برابر و متناسب با فاز انتقالی در نظر گرفته شده است. کنترلر طراحی شده از دو حلقه کنترل سرعت موقعیت و حلقه کنترل وضعیت تشکیل شده است. در طراحی کنترلر موقعیت روش دینامیک معکوس مورد استفاده قرار گرفته و با استفاده از کنترل موقعیت به دست آمده از آن و روابط هندسی، زوایای اولر مطلوب متناسب با مسیر محاسبه شده است. این زوایا در حلقه کنترل وضعیت با استفاده از روش دینامیک معکوس کنترل شده اند. طراحی های انجام شده در محیط شبیه سازی و سناریوی پرواز انتقالی نشست و برخاست آزمایش شده و نشان از کارایی خوب کنترلر طراحی شده دارد.

Keywords:

هواپیمای tilt wing , مدلسازی و شبیه سازی 6dof , کنترل دینامیک معکوس