شناسایی و کنترل سیستم های ناپایدار با ایجاد حلقه های داخلی و خارجی پیاده سازی بر روی مولتی روتور
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا ، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
doi
10.22034/jmeut.2022.12263چکیده
شناسایی سیستمهای ناپایدار همواره موضوعی پر چالش در زمینهی طراحی کنترل کنندهها بودهاست، چرا که روشهای معمول شناسایی برای سیستمهای ناپایدار، مدل مناسبی را ارائه نمیدهند. علاوه بر این لازم است داده برداری جهت شناسایی این نوع سیستمها در حلقه بسته کنترلی صورت گیرد که خود با چالشهای بیشتری روبروست و نیازمند الگوریتمهای پیچیده و رویکردهای متفاوت میباشد. هدف از این تحقیق ارائه روشی جدید برای شناسایی سیستم و طراحی کنترل سیستمهای ناپایدار در حلقه میباشد. برای این منظور دینامیک ناپایدار را در یک حلقه درونی قرار میدهیم و پس از پایدارسازی اولیه سیستم به وسیله کنترلکنندهی درونی (Inner Controller)، به شناسایی حلقهی درونی به عنوان دینامیک جدید پرداخته و سپس برای این حلقه یک کنترلکنندهی بیرونی (Outer Controller) طراحی میشود. برای اعتبارسنجی، این روش بر روی یک آونگ معکوس طراحی و شبیهسازی شده است و همچنین بر روی یک سیستم آزمایشگاهی (میزکار یک درجه آزادی مولتی روتور) پیادهسازی شده است. از آنجا که دینامیک پرنده مورد مطالعه ذاتا ناپایدار است؛ کنترلگر درونی بر روی مدلی با دقت پایین طراحی و عملکرد آن شبیهسازی میشود. پس از پیادهسازی کنترلکننده درونی بر روی سیستم واقعی و داده برداری، مدل دینامیکی حلقه درونی شناسایی میشود و در انتها با در دست داشتن مدل دقیق حلقهی درونی، طراحی کنترلگر بیرونی به گونه ای انجام میشود تا پایداری را افزایش و عملکرد را بهبود ببخشد. نتایج شبیهسازی و آزمایش حاکی از عملکرد جالب توجه و بسیار خوب این روش میباشند.
