طراحی کنترل کننده تطبیقی مد لغزشی مبتنی بر شبکه عصبی آنالوگ برای کنترل ارتفاع پهپاد چهارملخه در عملیات امداد و نجات پس از سیل و زلزله

مدیریت یکپارچه مخاطرات طبیعی نیازمند فناوری های سریع و قابل اعتمادی است که بتوانند در ساعات طلایی پس از وقوع بلایایی مانند سیل و زلزله، عملیات جستجو، شناسایی و امداد را انجام دهند. پهپادهای چهارملخه به دلیل مانورپذیری بالا و قابلیت برخاست و فرود عمود، گزینه ای ایده آل برای این ماموریت ها هستند. اما وجود عواملی مانند اغتشاشات شدید باد، تغییر ناگهانی جرم هنگام رها کردن محموله های امدادی و عدم قطعیت در پارامتر جرم (در اثر برخورد با آوار یا تجمع آب)، کنترل ارتفاع این پرنده ها را با چالش جدی مواجه می سازد. در این مقاله، یک کنترل کننده تطبیقی مد لغزشی مبتنی بر شبکه عصبی آنالوگ (ANN-ASMC) برای کنترل ارتفاع پهپاد ارائه می شود. شبکه عصبی آنالوگ به صورت برخط، متغیر سطح لغزش ارتفاع را بر اساس خطای ارتفاع و مشتق آن تخمین زده و ضریب تناسب را به طور تطبیقی تنظیم می کند. پایداری سیستم با استفاده از تئوری لیاپانوف اثبات شده است. شبیه سازی در محیط متلب/سیمولینک برای ردیابی مسیر مربعی با در نظر گرفتن عدم قطعیت ۱۰ درصدی در پارامتر جرم و اغتشاش باد انجام شده است. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با روش مرجع، خطای حالت ماندگار ارتفاع را به طور کامل حذف کرده و زمان بازیابی را تا ۷۴ درصد بهبود می بخشد. این کنترل کننده می تواند به عنوان یک فناوری کلیدی در سیستم مدیریت یکپارچه مخاطرات طبیعی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

مدیریت یکپارچه مخاطرات طبیعی ، کنترل مد لغزشی تطبیقی ، شبکه عصبی آنالوگ ، پهپاد چهارملخه ، کنترل ارتفاع ، امداد سیل و زلزله