طراحی یک کنترل کننده H∞-PID برای سیستم فرود خودکار یک پهپاد بر اساس سیستم ناوبری خارجی

در این مقاله، طراحی یک کنترل کننده جدید مقاوم جهت فرود خودکار پرنده های بال ثابت بدون سرنشین بر اساس اطلاعات ارسال شده از یک سیستم ناوبری خارج از پرنده مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که دشوارترین فاز پروازی یک هواپیمای بدون سرنشین فاز فرود است، معمولا بیشترین حوادث در این فاز رخ می دهد. لذا ارائه یک سیستم فرود خودکار با دقت بالا و با وجود اغتشاشات محیطی و نامعینی های سیستم برای این فاز، اهمیت فراوانی دارد. سیستم ناوبری فرود مورد استفاده در این مقاله، یک سیستم اپتیک و لیزر قابل حمل زمینی است که از روی باند، پرنده ی هدف را تعقیب نموده و اطلاعات مربوط به زاویه سمت و ارتفاع آن را نسبت به مرکز باند فرود محاسبه می کند. اما با توجه به خارجی بودن سیستم ناوبری، ارسال اطلاعات موقعیت برای پرنده ممکن است با تاخیر برای آن ارسال شود. در این راستا، سیستم کنترل پرنده می بایست به گونه ای طراحی شود که بر اساس اطلاعات دریافتی، پایداری پرنده را باوجود نامعینی های مدل، اغتشاشات محیط و مهم تر از همه، تاخیر در ارسال اطلاعات موقعیت، حفظ نماید. لذا در این مقاله یک کنترل کننده جدید پایدارساز مقاوم برای برآورده کردن چالش های فوق و همچنین بر اساس محدودیت های ساختاری کنترل کننده ی پرنده، پیشنهاد شده است. در انتها نتایج شبیه سازی نرم افزاری بر اساس نرم افزار در حلقه ارائه شده است. نتایج نشان دهنده ی قابلیت های این روش در کنترل فرود خودکار پرنده-های بدون سرنشین است.

کلیدواژه ها:

Unmanned Aerial Vehicle ، Auto-landing ، H&infin ، -PID Robust Controller ، Ground-Vision Based Navigation Systems ، هواپیمای بدون سرنشین ، فرود خودکار ، کنترل کننده H &infin ، -PID ، ناوبری تصویری زمینی