استفاده از الگوریتم ژنتیک در یافتن پارامترهای کنترل کننده های پس فاز و پیش فاز یک AUV با جرم متغیر

طراحی کنترلر برای یک جسم زیر آبی از روش های کلاسیک خطی، همواره با دشواری همراه است. این دشواری در مرحله خطی سازی بلوک DATCOM ناشی از دقت پایین در تخمین مشتقات ضرائب هیدرودینامیکی است و در مرحله تنظیم کنترلر ناشی از نارسایی های روش های بهینه سازی است. وجود این مسائله اغلب موجب می شود تا کنترلر طراحی شده برای جسم عملاً ناکارآمد شود. بنابراین استفاده از روش بهینه سازی مناسب با مسأله و طراحی کنترلر بدون نیاز به خطی سازی معادلات، بسیار ارزشمند است. این مقاله یک روش طراحی و تنظیم کنترلر برای یک جسم زیر آبی جرم متغیر با شش درجه آزادی بدون نیاز به خطی سازی، بر اساس روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک ارائه می دهد. در این راستا با معرفی ساختار حلقه های کنترل به معرفی سیستم کنترلی که متشکل از سه کانال جهت کنترل عمق، کنترل میزان چرخش و کنترل سمت گیری جسم می باشد، پرداخته می شود و در مرحله بعد سعی بر طراحی مناسب و بهینه سازی سیستم کنترل این سامانه با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و نرم افزار شبیه سازی موجود می باشد. در این راستا با تعریف یک تابع هزینه مناسب و کمینه کردن این تابع در الگوریتم ژنتیک سعی می شود سیستم کنترل سامانه مورد نظر در مرحله نخست، برای هر کانال به صورت مستقل طراحی گردد. سپس در مرحله بهینه سازی نهایی برای بدست آوردن ضرائب بهینه کنترلرها، همزمان تمامی حلقه های کنترل لحاظ می شود و ضرائب کنترل کننده های بدست آمده در مرحله نخست بعنوان جمعیت اولیه در این مرحله استفاده می شود. همچنین با محدود کردن فضای جستجو حول ضرائب کنترل کننده های بدست آمده در مرحله نخست و کاهش اندازه جمعیت، سعی در افزایش سرعت اجرای الگوریتم و بدست آوردن جواب بهینه داریم. نتایج بدست آمده از کارایی این روش حکایت دارد.

کلیدواژه ها:

الگوریتم ژنتیک ، جسم متحرک زیر آبی ، کنترلر ، معادلات حرکت ، DATCOM