مدلسازی و طراحی کنترلر بهینه خطی برای بالگرد بدون سرنشین
چکیده
هدف از این پایان نامه مدلسازی و شبیه سازی بالگرد کوچک خود مختار و رساندن بالگرد مدل به فاز پروازی هاور و پایدارسازی بالگرد در این مانور با استفاده از کنترلر بهینه مربعی خطی است. پس از طراحی کنترلر lqr با استفاده از اصل جدایش به طراحی کنترلر lqe خواهیم پرداخت. با توجه به کوپلینگ های موجود بین کانالهای مختلف کنترلی و اغتشاشات وارده، فاز پروازی هاور، از پیچیده ترین فازهای پروازی بالگرد شناخته می شود. به منظور استخراج مدل دینامیکی مطلوب برای طراحی کنترلر، فرضیات ساده کننده ای برای جلوگیری از پیچیدگی بیش از حد و غیر ضروری مدل در نظر گرفته شده است. به دلیل تعدد و نیز پیچیده بودن معادلات برای شبیه سازی از بلوک توابع اس در محیط سیمولینک استفاده شده است. معادلات غیر خطی منتج شده از دینامیک و حرکت بالگرد برای اعمال کنترلر بهینه خطی، خطی سازی شده است. در نهایت تست های مختلفی برای صحت شبیه سازی در فاز هاور و کنترلر طراحی شده انجام شده، تا توانایی کنترلر در پایدار سازی بالگرد در حالت هاور برای سرعت های انتقالی و وضعیت بالگرد بررسی شود. دلیلی که کنترل بهینه خطی(lqr) برای کنترل و پایدار سازی بالگرد در مانور هاور انتخاب شده است مشخصه های مناسب این کنترلر، از جمله محدوده های پایداری خوب و مناسب، تنظیم یا تعقیب، حذف نویز و حساسیت اندک به مدل است.