طراحی کنترلر برای یک پرنده دارای دوران حول محور طولی
چکیده
بسیاری از وسایل پرنده دوش پرتاب، وسایل بازورود به جو، وسایل پرنده ضد تانک، گلوله های هوشمند ضد زره، راکت های هدایت شونده و برخی از ماهواره ها دارای دوران محوری هستند. در این پروژه بر روی یک موشک آشیانه یاب غیرفعال کار شده و یک شبیه سازی شش درجه آزادی به طور کامل برای این موشک توسعه پیدا کرده است، نوع قانون هدایت در نظر گرفته شده برای این موشک از نوع هدایت تناسبی خالص و کنترل این موشک به صورت تک کانال پیاده سازی گردیده است. به این معنا که برای کنترل در هر دو جهت سمت و ارتفاع فقط از یک حلقه کنترلی و به تبع فقط از یک سطح کنترلی(بالک های کنترلی) استفاده شده است. سیگنال کنترلی سیستم های تک کانال، در برخی از این وسایل پرنده به صورت گسسته (بالک های کنترلی فقط در دو وضعیت می توانند قرار گیرند) و در برخی دیگر به صورت پیوسته ( بالک های کنترلی در زوایای متفاوت قرار می گیرند) می باشد. پیاده سازی نوع اول باعث غیرخطی شدن سیستم می شود و در مورد استفاده از آن مشاهده می شود که جسم پرنده دارای نوسانات عرضی شدیدی است که منجر به حرکات غیرقابل پیش بینی برای موشک می شود. در این پروژه با دو رهیافت:1-کنترلر تطبیقی خودنوسانگر2-کنترلر مود لغزشی به همراه مشاهده گر، کنترلرهایی برای استفاده از موتور dc در موشک طراحی شده است و برای هر دو نوع کنترلر، نشان داده شده است که در مقابل اغتشاش به اندازه کافی مقاوم هستند. در انتها این دو کنترلر در شبیه سازی شش درجه آزادی مورد استفاده قرار گرفته اند و مزایای استفاده از این دو کنترلر در مقایسه با کنترلر بنگ بنگ (گسسته) در قالب چند سناریو و شرایط مختلف پروازی برای هدف نشان داده شده است، نتایج، بهبود و کاهش بسیار زیادی در اندازه و فرکانس نوسانات زاویه ای و سرعت های زاویه ای موشک نسبت به دستگاه اینرسی نشان می دهند، و مشکل نوسانات حاصل از کنترلر بنگ بنگ را مرتفع می کند. برای بستن حلقه کنترلر بنگ بنگ، احتیاج به سنسور سرعت زاویه ای می باشد، این قطعه بسیار گران قیمت است و از جمله قطعات تحریمی برای کشورمان محسوب می شود، استفاده از کنترلرهای موتورِdc علاوه بر پاسخ بسیار بهتر، نیاز به استفاده از این سنسور را نیز کاملا برطرف می کند.