هدایت مسیر یک پهپاد دوپره با قابلیت تغییر زاویه تیلت با اجتناب از برخورد به موانع

در این پژوهش، به ایجاد مسیر برای یک پهپاد دوپره با قابلیت تغییر زاویه تیلت برمبنای الگوریتم درخت تصادفی اکتشافی سریع پرداخته شده است. به این منظور، ابتدا معادلات شش درجه آزادی حاکم بر حرکت دوپره با استخراج نیروها و گشتاورهای خارجی به کمک روابط نیوتن-اویلر استخراج شده است. سپس، به منظور ردیابی مسیر طراحی شده و تضمین پایداری سیستم حلقه بسته، کنترل کننده بهینه تنظیم کننده مربعی خطی با اعمال چهار ورودی کنترلی شامل سرعت زاویه ای دو روتور و نیز زوایای تیلت به منظور کنترل زوایای اویلر و نیز ارتفاع طراحی شده است. از آنجا که، کنترل کننده پیشنهادی به تمام متغیرهای حالت پرنده نیاز دارد؛ لذا سیستم تعیین وضعیت و سمت به منظور تخمین زوایای رول، پیچ و یاو پرنده پیاده سازی می شود. در گام بعد، الگوریتم درخت تصادفی اکتشافی سریع در حضور موانع به منظور مسیریابی بهینه به کار گرفته شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از عملکرد مناسب ساختار پیشنهادی به منظور هدایت و کنترل پهپاد دوپره با قابلیت تغییر زاویه تیلت در حین پرواز است. همچنین، نتایج کنترل کننده تنظیم کننده مربعی خطی با ساختار تناسبی-انتگرالی-مشتقی مقایسه و تابع هزینه مربع خطا %۳۴/۶۶ بهبود یافت.

کلیدواژه ها:

دوپره با قابلیت زاویه تیلت ، طراحی مسیر ، درخت تصادفی اکتشافی سریع ، کنترل کننده بهینه تنظیم کننده خطی ، سیستم تعیین وضعیت و سمت