کنترل ردگیری پهپادهای بالدیس بدون سکان عمودی با پسخور خروجی مبتنی بر کنترل کننده مود لغزشی بهینه با عامل انتگرالی و مشاهده‌گر مود لغزشی مقاوم

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22034/jmeut.2025.63279.3457
چکیده

پهپادهای بالدیس بدون سکان عمودی به دلیل فقدان پایدارکننده‌های افقی و عمودی متداول، با چالش‌های خاصی در زمینه پایداری، کنترل ردگیری، و تخمین دقیق حالت‌ها مواجه هستند. ساختار پیشنهادی در این مقاله با افزودن انتگرال خطای ردگیری به دینامیک سیستم و پایدارسازی آن، با طراحی سطح لغزشی به صورت ترکیب خطی از حالت‌های سیستم، و در ادامه بهینه سازی سطح لغزشی، عملکرد ردگیری مناسبی را در هر دو مود طولی و عرضی فراهم می‌کند. با طراحی قانون کنترل مود لغزشی ویژه در ساختار پیشنهادی، عملکرد مقاوم به عدم قطعیت سازگار و ناسازگار در سیستم حلقه بسته تضمین می‌گردد. برای تخمین حالت‌های سیستم با استفاده از داده‌های حسگرها، از مشاهده‌گر مود لغزشی مقاوم استفاده می‌شود که تعمیم یافته مشاهده‌گر اصلاح شده آتکین و ولکات - زک است. در این روش حالت‌های نامعلوم سیستم به طور موثر با وجود عدم قطعیت‌ها و اغتشاشات ورودی با استفاده از یک الگوریتم محاسباتی مناسب تخمین زده می‌شود. نتایج شبیه‌سازی، عملکرد عالی این ساختار کنترل کننده - مشاهده‌گر را در تخمین حالت، پایدارسازی، رفتار ردگیری، و مقاومت در برابر اغتشاشات تأیید می‌کند.