توضیحات
چکیده
امروزه در دنيا استفاده از بالگردهاى خودكار مدل به سرعت رو به افزايش است. پرواز درجا (هاور) و نشستن و برخاستن در يك فضاى محدود از جمله مزاياي بالگرد نسبت به ديگر وسايل نقليه ميباشد و به همين دليل كنترل و ساختن يك خلبان خودكار براي آن در سالهاي اخير مورد توجه واقع شده است. از طرفي به علت طبيعت شديدا ناپايدار و مشخصات غيرخطي و غير مينيمم فاز و همچنين چند وروي-چند خروجي بودن سيستم بالگرد، طراحي كنترل كننده براي آن با مشكلات فراواني روبروست. هدف ما در اين مقاله، طراحي يك كنترلكننده براي بالگرد است، به طوري كه آن را پايدار نموده و قادر سازد مسيري از پيش تعيين شده را دنبال كند. براي اينكار ابتدا مدل رياضي غيرخطي بالگرد را با حداقل پيچيدگي به دست ميآوريم و آن را شبيه سازي ميكنيم. سپس اقدام به طراحي يك كنترل كننده ي پايدارساز (رگولاتورLQ) به منظور پايدار ساختن سيستم در نقاط كار مختلف و سپس دنبال كردن مسير از پيش تعيين شده، خواهيم نمود. نهايتا يك مسير مارپيچ بالارونده را بهعنوان مسير موردنظر طراحي كرده و سيستم غيرخطي را با استفاده از كنترلكنندهي فوق در اين مسير شبيه سازي خواهيم نمود .
مقدمه
در دهه هاي اخير تحقيقات فراواني در زمينه ي مدلسازي و كنترل بالگردهاي خودكار صورت گرفته است. بـا ايـن حـال هنوز يك كنترلكنندهي ردياب مناسب با دقت بالا پيـاده سـازي نشـده اسـت كـه ايـن بـه دليـل سـختي محاسـبه ي مشخصـات آيروديناميـك، نـامعيني در پارامترهـاي سيسـتم، اخـتلال هـاي غيرقابل چشم پوشي و همچنين طبيعت ناپايـدار غيرخطـي غيـر مينيمم فاز چند ورودي-چند خروجي با كوپلينـگ شـديد بـين درجات آزادي بالگرد است. هدف از اين تحقيق، مدلسازي و طراحي يك كنترل كننده بـراي يك بالگرد مدل ميباشد. در بخش دوم مـدل رياضـي غيرخطـي بــالگرد را بــا حــداقل پيچيــدگي بــه دســت مــيآوريــم و آن را شبيه سازي ميكنيم. پس از مدلسازي، در بخش سوم اقـدام بـه طراحي يك رگولاتور خطي درجه دو بـه منظـور پايـدار سـاختن سيستم حول نقاط كار مختلف و دنبال كردن مسير با استفاده از روش جدول بندي بهره ،خواهيم نمود و پس از آن، يـك مسـير مارپيچ بالارونده را بـه عنـوان مسـير مـورد نظـر طراحـي كـرده، سيستم غيرخطي را با استفاده از كنترل كننده ي خطي درجـه دو (LQ) فوق در اين مسير شبيه سازي خواهيم كرد. در پايان نيز بـا مقايســه ي نتــايج شــبيه ســازي بــا تحقيقــات قبلــي، كــارايي كنترل كننده ي طراحي شده را بررسي ميكنيم.
ABSTRACT
Today, the use of automatic helicopters is rapidly increasing. In-flight (hover) and sitting and getting up in a limited space include the helicopter’s advantage over other vehicles, and for this reason the control and construction of an automated pilot has been taken into consideration in recent years. On the other hand, because of the highly unstable nature and the nonlinear and non-minimal characteristics of the phase as well as the multi-turn-multi-output helicopter system, the design of the controller faces numerous problems. Our goal in this paper is to design a controller for the helicopter, so that it can be sustained and able to follow a predetermined path. For this, we first obtain a nonlinear mathematical model of the helicopter with minimal complexity and simulate it. Then, we design a stabilizer controller (LQ regulator) to stabilize the system at different work points and then follow a predetermined path. Finally, we design a rising spiral path as the intended path and simulate a nonlinear system using the controller above in this path.
INTRODUCTION
In recent decades, there has been a lot of research on the modeling and control of automatic helicopters. However, an accurate precision tracker has not yet been implemented, due to the difficulty of calculating the aerodynamic profile, the uncertainties in system parameters, the inevitable disturbances, and the non-linear unstable nature of the non-minimal multi-input multi-output phase with coupling There is a sharp increase in the degrees of freedom of the helicopter. The purpose of this research is to model and design a controller for a model helicopter. In the second part we obtain the nonlinear mathematical model of the helicopter with minimal complexity and simulate it. After modeling, in the third section, we will design a second-order linear regulator to stabilize the system around the various work points and follow the path using the interest tabulation method, and thereafter, a rising spiral path as The route is designed to simulate nonlinear system using the second-order linear controller (LQ) in this path. Finally, by comparing the results of simulation with previous studies, we examine the designed controller efficiency.
Year: 2010
Publisher : Eighteenth International Energy Conference of Iran
By : Mohsen Majnoon, Yadollah Zakeri, Saeed Hossein Nia
File Information: Persian Language/ 5 Page / size: 573 KB
سال :1389
ناشر : هجدهمین کنفرانس بین المللی برق ایران
کاری از : محسن مجنون, يداله ذاكري ,سعيد حسين نيا
اطلاعات فایل : زبان فارسی / 5 صفحه / حجم : KB 573
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.