آنالیز حساسیت شتاب های زاویه ای یک پرنده چهارملخه (کوادروتور) نسبت به ممان های اینرسی

امروز روبات های پرنده، بخصوص پرنده های چهار ملخه( کوادروتورها) در محافل علمی جهان از محبوبیت قابل توجهی برخوردار شده اند. قابلیت پرواز عمودی در عین سادگی در ساخت و دوری از پیچیدگی های مکانیزمی موجود در هلیکوپترهای معمولی بزرگ ترین مزیت این نوع از پرنده ها است. از دیگر وجه های جذاب این دستگاه می توان به قابلیت پیاده سازی بسیاری از انواع تئوری های کنترل و ناوبری و قابلیت تست کم هزینه آن ها اشاره نمود. در این بین خاصیت ناپایداری ذاتی کوادروتور و نیاز پایدارسازی مصنوعی، به مدل سازی آن اهمیت دوچندانی بخشیده است. یکی از دغدغه های ابتدایی در مدل سازی محاسبه ممان های اینرسی می باشد. ممان های اینرسی اصلی را می توان با تست های ساده ای همچون تست سه ریسمانه (trifilar) با تقریب خوبی به دست آورد اما ممان های اینرسی ضریبی نیاز به دستگاه های تست گران قیمتی دارد. هرچند، با توجه به تقارن هندسی کوادروتورها، عموماً از ممان اینرسی های ضریبی آنها صرف نظر شده و به صورت پارامتری، میزان صحت صرف نظر از ممان اینرسی های ضربی در شرایط پروازی مختلف سنجیده شده و حساسیت شتاب هایی زاویه ای نسبت به تغییرات کوچکی در ممان های اینرسی اصلی و ضربی در شرایط گوناگون مشخص شده اند. این مقاله به طراح کمک می کند تا بتواند در رسیدن به شرایطی مطلوب ممان اینرسی های بالگرد خود را به خوبی انتخاب نماید.

کلیدواژه ها:

حساسیت ، کوادروتور ، مدل سازی ، معادلات حرکت ، ممان اینرسی