مدل‌سازی و کنترل مود لغزشی جستجوگر رول-پیچ

نویسندگان

1 دانشیار، گروه دینامیک پرواز و کنترل، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف

2 استادیار دانشکده مهندسی هوافضا گروه آموزشی سازه‌های هوافضایی- مکانیک پرواز و کنترل دانشگاه امیرکبیر تهران ایران

3 دینامیک پرواز و کنترل - دانشکده هوافضا - دانشگاه صنعتی شریف - تهران - ایران

doi
10.22034/joae.2023.171300
چکیده

این پژوهش به مدل‌سازی ریاضی و کنترل مود لغزشی یک جستجوگر رول پیچ می‌پردازد. ابتدا مدل دینامیکی قاب‌های رول و پیچ جستجوگر به روش نیوتون اویلر استخراج شده‌است. اثر نامتقارنی جرمی و عدم تقارن ماتریس ممان اینرسی بر دینامیک جستجوگر نیز لحاظ شده‌است. دینامیک جستجوگر رول پیچ رفتار غیرخطی شدید دارد. همچنین، وجود نامعینی‌ها و اغتشاشات مدل‌نشده باعث ایجاد عدم قطعیت در مدل می‎شود. به‌منظور کنترل دینامیک غیرخطی جستجوگر و مقابله با عدم قطعیت‌ها‌ی مدل‌سازی، یک کنترل‌کننده مود لغزشی انتگرالی دو ورودی دو خروجی طراحی شده‌است. در شبیه‌سازی، تابع تبدیل موتور هر دو قاب درونی و بیرونی و همچنین حد اشباع ولتاژ ورودی و جریان خروجی درنظر گرفته شده‌است. نتایج شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که حلقه پایدارسازی در هر دو کانال رول و پیچ، عملکرد مناسبی دارد. همچنین، با بررسی عملکرد کنترل‌کننده طراحی‌ شده در حضور عدم قطعیت جرمی قاب‌ها، مشاهده می‌شود که این کنترل‌کننده از مقاومت خوبی برخوردار است.