عنوان مقاله :
طراحي قانون هدايت مقاوم سه بعدي ربات پرنده به روش فازي - مد لغزشي
عنوان به زبان ديگر :
UAV 3D ROBUST GUIDANCE LAW DESIGN BY FUZZY SLIDING MODE APPROACH
پديد آورندگان :
صادقي، ابراهيم دانشگاه صنعتي مالك اشتر - مجتمع دانشگاهي هوافضا , كريمي، جلال دانشگاه صنعتي مالك اشتر - مجتمع دانشگاهي هوافضا , ساداتي، حسين دانشگاه صنعتي مالك اشتر - مجتمع دانشگاهي هوافضا
كليدواژه :
هدايت مقاوم , هدايت تعقيب محض , هدايت مقاوم مد لغزشي , هدايت مقاوم مد لغزشي - فازي , كنترل پرواز وارون ديناميك , سيستم هدايت و كنترل
چكيده فارسي :
يكي از مهم ترين دغدغه ها در حوزه ي ارتقاي سطح خودگرداني ربات هاي پرنده مسئله ي طراحي سيستم هدايت ربات هاي پرنده است به نحوي كه قادر به انجام ماموريت از پيش تعيين شده باشند. از آنجا كه ماموريت محوله در شرايط جوي مختلفي مي تواند تعريف شود، وسيله ي پرنده بايد بتواند ماموريت خود را با حضور نامعيني هاي جوي انجام دهد. در تحقيق حاضر يك روش هدايت مقاوم مبتني بر نقاط مسير ارائه شده است كه قابليت انجام ماموريت در حضور باد و اغتشاشات جوي را دارد. در روش هاي هدايت كلاسيك مثل تعقيب محض و ناوبري تناسبي در بخش هايي از مسير كه شعاع انحنا كم است يا زماني كه پرواز در حضور باد و اغتشاش انجام مي شود، هدايت ربات پرنده دچار افت شديد عملكردي مي شود. در تحقيق حاضر با تركيب روش هاي تعقيب محض و مد لغزشي و در نظر گرفتن ديناميك شش درجه آزادي غيرخطي ربات پرنده، يك الگوريتم هدايت مقاوم مد لغزشي طراحي شده است. براي افزايش كارايي و كاهش پديده ي آشوب روشي هدايتي با كنترل فازي نيز تركيب شده و يك قانون هدايت جديد به نام هدايت مقاوم مد لغزشيٓـ فازي طراحي شده است. در نهايت، سيستم كنترل پرواز مبتني بر روش وارون ديناميك طراحي شده است. شبيه سازي سيستم هدايت و كنترل به صورت شش درجه آزادي در دو سناريوي پروازي مختلف يك بار بدون حضور اغتشاش جوي و بار ديگر در حضور اغتشاش جوي انجام شده و نتايج روش هاي هدايتي مختلف مقايسه شده است. نتايج نشان دهنده ي عملكرد مطلوب الگوريتم هدايتي ارائه شده است.
چكيده لاتين :
One of the main concerns in the field of promoting autonomy level of Unmanned Air Vehicles (UAVs) is guidance system which is designed to enable UAVs to fulfill their missions، especially through uncertain atmospheric conditions. The UAV should be able to complete the mission in a robust manner. Therefore، the current study is to provide a robust guidance system for UAV's. The designed guidance law should perform the mission، defined by a set of waypoints، in presence of wind and turbulence as efficiently as possible. In those parts of the path with small radii of curvature or when the UAV flies within the wind and turbulence، the classic guidance laws such as Pure Pursuit and Proportional Navigation undergo severe losses in their performance. In order to flight through a series of waypoints، while considering the UAV nonlinear six degrees of freedom dynamic model، a new robust guidance law is designed، based on the Pure Pursuit Guidance law and sliding mode control approach. Then، in order to increase the efficiency of the Pure Pursuit Sliding Mode Guidance and to reduce the undesired phenomenon of chattering، the desired guidance law is combined with a fuzzy control approach. Then، dynamic inversion is used for attitude control. The performance analysis of the newly developed guidance law، Pure Pursuit Fuzzy Sliding Mode Guidance، is evaluated through a series of scenarios without turbulence and wind and with turbulence and wind effects. The six degrees of freedom simulations reveal the superior performance of the proposed approach in comparison with the pure pursuit guidance law.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك شريف
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك شريف
