مدل سازی چند سطحی پرواز بالگرد بدون سرنشین و طراحی کنترلر مقاوم برای تعقیب مسیر

با توجه به قابلیت های متعدد و کاربردهای روزافزون تجاری و نظامی هلیکوپترهای رادیو کنترل، مطالعات فراوانی بر روی این وسایل پرنده بدون سرنشین در حال انجام است. با توجه به سیستم دینامیکی غیرخطی، پیچیده، ناپایدار و کوپل شده و همچنین محدودیت های موجود در کنترل و هدایت دستی، توانایی کنترل خودکار این وسایل از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله ضمن بررسی روش های مختلف مدلسازی دینامیکی هلیکوپترهای بدون سرنشین، یک محیط شبیه ساز چندسطحی برای تحلیل عملکرد پرواز و بررسی اثرات پارامترهای مختلف، طراحی و پیاده سازی شده است. اهمیت و نوآوری اصلی شبیه ساز ایجاد شده، امکان شبیه سازی دینامیکی پرواز هلیکوپتر با استفاده از تئوری های مختلف برای کاربردهایی نظیر طراحی سیستم کنترلی، بررسی عملکرد آن و شبیه سازی واقعی پرواز است. تفاوت اصلی مدلسازی های مختلف در تئوری و فرضیات به کار رفته در مدلسازی مجموعه روتور و دینامیک فلپینگ آن می باشد. برای هر سطح، طراحی فیلتر کالمن و سیستم کنترلی انجام گرفته و نتایج اولیه نشان دهنده عملکرد قابل قبول تخمین گر و کنترلر است. با توجه به چندسطحی بودن شبیه ساز و پیچیدگی بیشتر رفتار واقعی هلیکوپتر بدون سرنشین نسبت به مدلسازی های انجام شده، می توان از این شبیه ساز به عنوان راه حل بهتر برای مرحله مقدماتی قبل از انجام تست های پرواز واقعی بهره برد.

کلیدواژه ها:

Flight Simulator ، Dynamic modeling ، Unmanned Rotorcraft ، Flapping Dynamics ، شبیه ساز پرواز ، مدلسازی دینامیکی ، بالگرد بدون سرنشین ، دینامیک فلپینگ