نام و نام خانوادگی:مهران آقایی
عنوان پایان نامه: طراحی کنترل کننده PID – فازی تطبیقی برای هدایت یک هواپیمای کوچک بدون سرنشین
رشته تحصیلی: مهندسی برق- کنترل
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر جواد عسکری
چکیده:
هدف از این پایان نامه کنترل و راهبری هواپیمای بدون سرنشین بال ثابت می باشد. لذا در این پژوهش، به دنبال طراحی کنترل کننده PID – فازی تطبیقی و شبیه سازی عملکرد آن در نرم افزار متلب هستیم که بتواند ارتفاع و سرعت حرکت پهپاد را با ارسال فرامین مناسب کنترل و پایدار کند. در نبود خلبان، پاسخ دادن به تنش های موجود در مسیر سخت تر می گردد؛ پس کنترل کننده باید بتواند به سرعت به تغییرات پاسخ دهد. بدین منظور برای در نظر گرفتن عدم قطعیت ها، از کنترل کننده فازی با زمان بندی بهره استفاده شده است. با توجه به ادبیات این زمینه، متدهای کنترلی زیادی برای آن ارائه شده است که از دقت بالایی نیز برخوردارند؛ اما بعضا بدلیل استفاده از روابط پیچیده و در دسترس نبودن تمامی اطلاعات لازم ، درک و پیاده سازی روش مطرح شده، مشکل بنظر می رسد. اگر از جنبه دیگری به موضوع نگاه کنیم طرحی برای کنترل همزمان حرکت طولی و عرضی پهپاد با در نظر گرفتن اثر متقابل مشخصه های پرواز روی یکدیگر، بحث را چالشی تر می کند. در این پژوهش ضمن در نظر گرفتن سادگی کار و پرهیز از پیچیدگی، کنترل طولی سرعت و ارتفاع مسیر پرواز یک پهپاد بصورت بر خط با استفاده از کنترل کننده فازی تطبیقی انجام شده است. حسن کاربرد چنین کنترل کننده ای این است که در صورت بروز عوامل نابسامان جوی مانند تغییر جهت و سرعت باد و یا تغییر وزن بار پهپاد، تفاوتی در سرعت و ارتفاع حاصل نشود. در این پژوهش مدل پهپاد غیر خطی، کنترل کننده فازی – تطبیقی آن نیز غیرخطی می باشد و اثر کوپلینگ مشخصه های پرواز در نظر گرفته شده است؛ مثلاً تغییرات سرعت همزمان با اوج گیری پهپاد. همچنین امکان حرکت آن در مسیر دایره ای، شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی بدست آمده بصورت خطی با کنترل کننده PID – فازی تطبیقی مقایسه شده است.
کلیدواژه:هواپیمای بدون سرنشین – کنترل کننده فازی تطبیقی – اثر کوپلینگ – حرکت طولی – حرکت عرضی
تاریخ دفاع: پاییز 1399