تخمین و کنترل وضعیت یک پرتابه با عملگر جابهجایی جرم با استفاده از تخمینگر و کنترلکننده پیشبین مبتنی بر فیلتر ذرهای
نویسندگان
1 مجتمع برق و کامپیوتر
2 مجتمع برق و کامپیوتر، دانشگاه مالک اشتر، تهران ایران
doi
چکیده
در این پژوهش، از دو فیلتر ذرهای بهمنظور تخمین حالت و کنترل وضعیت یک پرتابه با عملگر جابهجایی جرم ارائه شده است. ازآنجاییکه معادلات دینامیکی جسم پرنده با عملگر جابهجایی جرم غیرخطی است، بنابراین از تخمینگر و کنترلکننده غیرخطی استفاده شده است. فیلتر اول با استفاده از اندازهگیری زاویه و جابهجایی جرم همراه با نویز بهعنوان مشاهدات وظیفه تخمین زاویه، سرعت زاویهای، جابهجایی جرم و سرعت جابهجایی جرم را بر عهده دارد. در پژوهش انجامشده، مسئله کنترل پیشبین غیرخطی به یک مسئله بهینهسازی دینامیکی تبدیلشده و سپس، در هر گام زمانی، بهترین سیگنال کنترل بهصورت برخط با استفاده از فیلتر ذرهای دوم در افق محدود محاسبه و به سامانه اعمال میشود. تابع هزینه استفادهشده برای فیلتر اول خطای مقادیر اندازهگیریشده و محاسبهشده توسط هر ذره درنظرگرفته شده است. همچنین، تابع هزینه در مسئله کنترل پیشبین برای هر ذره متشکل از خطای ردگیری زاویه و تلاش کنترلی است. نتایج شبیهسازی برای سناریوهای انجامشده نشان میدهد که الگوریتم ارائهشده برای حل مسئله غیرخطی کنترل وضعیت وسیله با عملگر جابهجایی جرم عملکرد در حضور نویز گوسی و غیر گوسی خوبی دارد. همچنین، با توجه به تصادفی بودن ماهیت مسئله تحلیل آماری نتایج با استفاده از شبیهسازی مونتکارلو انجام شده است.
