فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، هدف، پایدارسازی پرواز برای کنترل ارتفاع ربات بال‌زن در مقیاس متوسط با بال‌های دوتکه می‌باشد. برای این منظور، ابتدا مدلسازی دینامیکی با استفاده از دینامیک بدن چندجسمی، که شامل بخش‌های « دو بال دو تکه‌ای، بدنه و دم» است، انجام می‌شود. برای بدست‌آوردن معادلات حرکت از معادلات لاگرانژ و برای بال‌زدن از مکانیزم کمپف استفاده شده‌است. این مکانیزم که الهام‌گرفته‌شده از بال پرندگان است، بال‌های داخلی و خارجی را به صورت غیرهم فاز به حرکت در می‌آورد. مدل آیرودینامیکی به کمک فرضیه مقاطع بال استخراج می‌‌شود که در آن هر بال به دوازده مقطع، با درنظرگرفتن تمایز بال داخلی و خارجی، تقسیم می‌شود. نیروهای حاصل از حرکت هر مقطع بر حسب فرکانس بال‌زدن و سرعت پرواز به صورت مجزا بدست می‌آید. با ترکیب این نیروها و لحاظ‌کردن زاویه‌ی مسیر و زاویه‌ی حمله موثر، نیروهای آیرودینامیکی کل بال در راستای افقی و عمودی در هرگام زمانی حاصل می‌شود. با ادغام مدل آیرودینامیکی با مدل دینامیکی، مدل غیرخطی متناوب ربات بدست می‌آید. با توجه به تاثیر زاویه‌ی پیچ بدنه بر ارتفاع پرواز، از کنترل آبشاری برای کنترل زوایای پیچ بدنه و پیچ دم ربات در حلقه‌های داخلی، و کنترل ارتفاع در حلقه‌ی خارجی استفاده شد‌ه است. برای کنترل عملکرد حلقه‌ها از کنترل تناسبی- مشتقی- انتگرالی بهره برده شده که منجر به ایجاد پرواز پایدار در ارتفاع مطلوب شده‌است.