
تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,340 |
تعداد مقالات | 16,468 |
تعداد مشاهده مقاله | 53,445,141 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 16,005,162 |
کنترل ردگیری پهپادهای بالدیس بدون سکان عمودی با پسخور خروجی مبتنی بر کنترل کننده مود لغزشی بهینه با عامل انتگرالی و مشاهدهگر مود لغزشی مقاوم | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
دوره 54، شماره 4 - شماره پیاپی 109، بهمن 1403، صفحه 115-124 اصل مقاله (2.45 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2025.63279.3457 | ||
نویسندگان | ||
سئودا رضازاده موحد1؛ محمدعلی حامد* 2؛ جعفر کیقبادی3 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
2استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
3استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
چکیده | ||
پهپادهای بالدیس بدون سکان عمودی به دلیل فقدان پایدارکنندههای افقی و عمودی متداول، با چالشهای خاصی در زمینه پایداری، کنترل ردگیری، و تخمین دقیق حالتها مواجه هستند. ساختار پیشنهادی در این مقاله با افزودن انتگرال خطای ردگیری به دینامیک سیستم و پایدارسازی آن، با طراحی سطح لغزشی به صورت ترکیب خطی از حالتهای سیستم، و در ادامه بهینه سازی سطح لغزشی، عملکرد ردگیری مناسبی را در هر دو مود طولی و عرضی فراهم میکند. با طراحی قانون کنترل مود لغزشی ویژه در ساختار پیشنهادی، عملکرد مقاوم به عدم قطعیت سازگار و ناسازگار در سیستم حلقه بسته تضمین میگردد. برای تخمین حالتهای سیستم با استفاده از دادههای حسگرها، از مشاهدهگر مود لغزشی مقاوم استفاده میشود که تعمیم یافته مشاهدهگر اصلاح شده آتکین و ولکات - زک است. در این روش حالتهای نامعلوم سیستم به طور موثر با وجود عدم قطعیتها و اغتشاشات ورودی با استفاده از یک الگوریتم محاسباتی مناسب تخمین زده میشود. نتایج شبیهسازی، عملکرد عالی این ساختار کنترل کننده - مشاهدهگر را در تخمین حالت، پایدارسازی، رفتار ردگیری، و مقاومت در برابر اغتشاشات تأیید میکند. | ||
کلیدواژهها | ||
سطح لغزشی بهینه؛ مشاهدهگر مود لغزشی مقاوم؛ پهپاد بالدیس بدون سکان عمودی؛ عدم قطعیت و اغتشاشات؛ دینامیک و کنترل پرواز | ||
مراجع | ||
[1] Valavanis KP, Vachtsevanos GJ. Handbook of unmanned aerial vehicles: Springer; 2015. [2] Mátyás P, Máté N. Brief history of uav development. Repüléstudományi Közlemények. 2019;31(1):155–66. [3] Rezazadeh Movahhed S, Hamed MA. Dynamic Modeling and Designing Robust MIMO Controller for Rudderless Flying-Wing UAVs (Accepted). Emerging Technologies and Trends in Next Generation Transportaions and Unmanned Aircraft Systems: Wiley; 2024. [4] Xu M, Zhu X, Zhou Z, Zhang B, editors. Flight control system design for a flying-wing aircraft. 2013 IEEE International Conference of IEEE Region 10 (TENCON 2013); 2013: IEEE. [5] Bagheri S, Jafarov T, Freidovich L, Sepehri N, editors. Beneficially combining LQR and PID to control longitudinal dynamics of a SmartFly UAV. 7th IEMCON; 2016: IEEE. [6] Ma Z, Zhu X, Zhou Z. On-ground lateral direction control for an unswept flying-wing UAV. The Aeronautical Journal. 2019;123(1261):416-32. [7] Wang Y, Zhu H, Zhao Z, Zhang C, Lan Y. Modeling, System Measurements and Controller Investigation of a Small Battery-Powered Fixed-Wing UAV. Machines. 2021;9(12):333. [8] Rezazadeh Movahhed S, Hamed MA. Enhanced Stability and Tracking Control of Rudderless Flying-Wing UAVs Using Super Twisting Sliding Mode Control. The 22nd International Conference of Iranian Aerospace Society; Tehran, Iran, 2024. [9] Edwards C, Spurgeon SK. On the development of discontinuous observers. International Journal of control. 1994;59(5):1211-29. [10] Bagheri S. Modeling, simulation and control system design for civil unmanned aerial vehicle (uav): Umea University; 2014. [11] Beard RW, McLain TW. Small unmanned aircraft: Princeton university press; 2012. [12] Nelson RC. Flight stability and automatic control: WCB/McGraw Hill, New York; 1998. [13] Ducard GJ. Fault-tolerant flight control and guidance systems: Practical methods for small unmanned aerial vehicles: Springer Science & Business Media; 2009. [14] Roskam J. Airplane flight dynamics and automatic flight controls: DARcorporation; 1995. [15] Greenwood DT. Advanced dynamics: Cambridge University Press; 2006. [16] Cook M. Flight Dynamics Principles: A Linear Systems Approach to Aircraft Stability and Control: Butterworth-Heinemann; 2013. [17] Zipfel P. Modeling and Simulation of Aerospace Vehicle Dynamics. Gainsville, Florida: American Institute of Aeronautics and Astronautics; 2007. [18] Koruba Z, Ładyżyńska-Kozdraś E. The dynamic model of a combat target homing system of an unmanned aerial vehicle. Journal of Theoretical and Applied Mechanics. 2010;48(3):551-66. [19] Rezazadeh Movahhed S, Hamed MA. Aerodynamic Coefficients Computation for Fixed Wing Aircrafts Using DATCOM Software with Emphasize on Rudderless Flying-Wing UAVs. Journal of Aerospace Science and Technology. 2024;17(1):60-71. [20] Shtessel Y, Edwards C, Fridman L, Levant A. Sliding mode control and observation: Springer; 2014. [21] Rezazadeh Movahhed S, Hamed MA. Output tracking of a 6-DOF flying wing UAV in longitudinal motion using LQR optimized sliding mode control with integral action. 7th ICCIA; 2021: IEEE. [22] Edwards C, Spurgeon S. Sliding mode control: theory and applications: Crc Press; 1998. [23] Slotine J-JE, Li W. Applied nonlinear control: Prentice hall Englewood Cliffs, NJ; 1991. [24] Bryson AE, Ho Y-C. Applied optimal control: optimization, estimation, and control: Routledge; 2018. [25] Rezazadeh Movahhed S, Hamed MA. Output Feedback Control Using Enhanced SMIT Controller Based on Sliding Mode Observer for Longitudinal Control of Rudderless Flying-Wing UAVs. The 9th Advanced Engineering Days: Mersin University; 2024. [26] Rezazadeh Movahhed S, Hamed MA, Keighobadi J. Design of Adaptive Super Twisting Sliding Mode Control with PID-Based Sliding Surface for Rudderless Flying-Wing UAVs. Journal of Mechanical Engineering. 2024;54(2):89-97. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 42 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 20 |