طراحی کنترل کننده PID برای دینامیک غیرخطی زیرفعال بالگرد

دستیابی به دقت بالاتر در شبیه سازی پرواز بالگرد نیازمند مدل های پیچیده تر است. این پیچیدگی در مدل دینامیکی بالگرد به صورت عبارات غیرخطی و برهمکنش معادلات حرکت در درجات آزادی مختلف و زیرفعال بودن سیستم بروز می کند. در نتیجه طراحی کنترل کننده بر اساس روش های مرسوم کنترلی و به صورت مستقیم میسر نیست. در این مقاله به منظور کنترل و پایدارسازی مدل از یک کنترل کننده PID با ساختار ابداعی استفاده شده است. با توجه به اینکه مدل از قیود و محدودیت های متناظر با کنترل کننده های غیرخطی، تطبیقی و مقاوم مانند وجود مدل دینامیکی صریح تبعیت نمی کند، لذا به نتایج پیش بینی شده در آنها مانند پایداری کلی در فضای بزرگ تر برای متغیرهای حالت نمی توان رسید. از سوی دیگر حجم محاسبات در چنین کنترل کننده هایی به دلیل تعدد ورودی ها و خروجی ها و پیچیدگی محاسبات بالا خواهد بود که برای شبیه سازی زمان واقعی منطقی به نظر نمی رسد. روش ابداعی پیشنهادی مبتنی بر فهم و دید مناسب از ارتباط بین ورودی ها و خروجی ها است که همانند رفتار خلبان و با استفاده از یک آرایش خاص از کنترل کننده های PID قادر است بالگرد را کنترل نماید. برای پیاده سازی کنترل کننده از یک مدل دینامیکی جامع و پیچیده بالگرد UH-60 شامل پنج زیرسامانه که معرف بخش های مختلف دینامیک پرنده هستند، بهره گرفته شده است. در شبیه سازی ها مشخص گردید که روش پیشنهادی ضمن پایدارسازی سیستم، قابلیت تعقیب سرعت های خطی و زاویه سمت مطلوب را به صورت ورودی مرجع پله و شیب دارا می باشد.

Keywords:

کنترل کننده PID , دینامیک بالگرد , پایدارسازی