فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

کوادروتورها مصرف انرژی بالایی دارند و حداقل کردن انرژی مصرفی آنها به سبب افزایش زمان و برد پروازی، حائز اهمیت می‌باشد. در این مقاله، به منظور بیشینه کردن زمان عملیاتی کوادروتور، کنترل بهینه مبتنی بر الگوریتم برنامه‌ریزی مسیر حداقل انرژی برای حرکت بین دو موقعیت ارائه می‌شود. برای نیل به این هدف، ابتدا معادلات دینامیکی کوادروتور و موتور استخراج شده، سپس با معرفی انرژی کل مصرفی باتری بعنوان تابع هزینه و استفاده از تئوری کنترل ِ بهینه، مسیر حداقل انرژی تعیین می‌شود. قیود نیز از طریق ضرایب لاگرانژ به معادلات همیلتونین اضافه شد. در انتها نتایج شبیه‌سازی با نتایج پروفیل سرعت ذوزنقه‌ای مرسوم، مقایسه شده که ذخیره انرژی تا چهار درصد را نشان می‌دهد. نتایج نشان می‌دهند که مدت پرواز نسبت به طول مسیر تاثیر بیشتری در مصرف انرژی دارد. به منظور اعتبارسنجی، نتایج شبیه‌سازی با نتایج یک مدل آزمایشگاهی شامل موتور براشلس، سنسور و برد کنترلی مقایسه شده که نشان از نزدیکی نتایج شبیه‌سازی‌ها با مدل واقعی دارد. همچنین با استفاده از نتایج شبیه‌سازی در وضعیت‌های مختلف، یک رابطه کمی بین طول مسیر و مدت پرواز با میزان مصرف انرژی استخراج شده که می‌تواند در تخمین حداکثر برد یا مدت پرواز با توجه به میزان انرژی باتری بسیار سودمند باشد.