کنترل نقطه به نقطه کوادروتور حامل مایع
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
doi
10.22060/mej.2022.20628.7281چکیده
حمل مایع توسط پهپاد امری ضروری در انجام خودکار ماموریتهایی نظیر اطفا حریق و سم پاشی مزارع است. از طرفی، تلاطم گذرا و باقیماندهی مایع در حین جابهجایی و پس از آن، میتواند موجب ایجاد ناپایداری، افزایش خطای موقعیت، افزایش تلاش کنترلی و ایجاد خطر و آسیب در صورت اشتعالپذیری مایع، بشود. بنابراین، در این پژوهش کنترل کوادروتور حامل مایع مورد مطالعه قرار گرفته است و کنترلکنندهای ارائه شده است که بر خلاف مطالعات پیشین، بدون نیاز به اندازهگیری یا تخمین حالات مایع میتواند پایداری کوادروتور را در انتقال نقطه به نقطه فراهم نماید. بدین منظور، ابتدا یک کنترلکننده با خطیسازی معادلات حرکت کوادروتور حامل مایع و فرض صلب بودن مایع از طریق جایگذاری مناسب قطبها طراحی شده است. از طرفی، برای این که رفتار سیستم مشابه رفتار مدل طراحی باشد و پایداری سیستم حفظ شود، باید تلاطم مایع تا حد امکان کاهش یابد. برای این منظور، از یک هموارساز فرمان که بر اساس فرکانسهای طبیعی مودهای تلاطم مایع طراحی شده است، بهره برده شده است. توانایی سیستم کنترلی ارائه شده توسط شبیهسازی بررسی، تأیید و با مرجعی مشابه مقایسه گردیده است. همچنین، نتایج شبیهسازیها نشان میدهد استفاده از هموارساز فرمان طراحی شده میتواند دامنهی تلاطم مایع، انحراف حالات سیستم نسبت به حالت تعادل و تلاش کنترلی را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
