طراحی جبرانسازهای دینامیکی و استاتیکی رفع انباشتگی برای یک خودخلبان سهحلقهای
نویسندگان
1 کارشناس / سازمان صنایع هوافضا
doi
چکیده
وجود تابع غیرخطی اشباع عملگر در یک خودخلبان سهحلقهای وسیله پرنده منجر به افت عملکرد ناشی از پدیده انباشتگی میشود. در این مقاله، یک جبرانساز دینامیکی و یک جبرانساز استاتیکی برای رفع انباشتگی (AW) پیشنهاد میشود. جبرانساز دینامیکی موجود در بعضی از مراجع برای سیستمهای با پسخور از خروجی سیستم بهگونهای طراحی شدهاست که حالتهای کنترلکننده سیستم اشباعشده نزدیک به حالتهای کنترلکننده سیستم اشباعنشده شود. در این مقاله، این جبرانساز برای کنترلکنندههایی مشابه خودخلبان سه حلقهای وسایل پرنده که در آن فرمان کنترلی، علاوه بر پسخور از خروجی، پسخور از حالتهای سیستم نیز است، توسعه و استفاده شدهاست. بهمنظور مقایسه با جبرانساز دینامیکی، یک جبرانساز استاتیکی نیز با یک رویکرد جدید به اینگونه طراحی شده که خروجی کنترلکننده، خروجی تابع اشباع را تعقیب کند. با این معیار انتظار میرود که انباشتگی ایجاد نشود. بر مبنای این خواسته، بهره مناسب جبرانساز استاتیکی بر اساس تحلیل حساسیت عددی بهدست آمده است. این دو جبرانساز بر روی یک خودخلبان سه حلقهای وسیله پرنده آیرودینامیکی دم-کنترل اعمال شده و در دو شرایط پایدار و ناپایدار عملکرد این جبرانسازها به لحاظ کنترلی با هم مقایسه شدهاند. نتایج نشان دهنده عملکرد بهتر جبرانساز استاتیکی در مقابل جبرانساز دینامیکی در تعقیب فرمان مطلوب در هر دو شرایط کاری است. همچنین با شبیهسازی سیستم هدایت وسیله پرنده، نشان داده میشود که استفاده از کنترلکننده با جبرانساز رفع انباشتگی منجر به کاهش خطای برخورد میشود. به خصوص استفاده از جبرانساز استاتیکی منجر به کاهش خطای برخورد در حدود 50% در شرایط ناپایدار نسبت به استفاده از جبرانساز دینامیکی میشود.
