طراحي و شبيه‌سازي يك سيستم كنترل بهينه براي سيستم غيرخطي پهپاد با استفاده از الگوريتم‌هاي برنامه‌ريزي پويا تطبيقي

در اين مقاله، طراحي و شبيه‌سازي يك سيستم كنترل بهينه براي پهپاد‌هاي غيرخطي با استفاده از الگوريتم‌هاي برنامه‌ريزي پوياي تطبيقي(Adaptive Dynamic Programming) پيشنهاد شده است. پهپاد‌ها به عنوان يكي از تجهيزات اصلي در بسياري از حوزه‌ها از جمله نظامي، كشاورزي و حتي تحقيقات علمي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. با افزايش پيچيدگي و نياز به عملكرد بهينه در مأموريت‌هاي مختلف، كنترل بهينه پهپاد‌ها يك چالش مهم مي‌باشد. مراحل اصلي اين تحقيق شامل تعريف مدل ديناميكي پهپاد، بيان مساله و طراحي قانون كنترل بهينه كه شامل تعيين تابع هزينه، انتخاب و پياده‌سازي الگوريتم‌هاي ADP، شبيه‌سازي سيستم به منظور ارزيابي عملكرد و آموزش الگوريتم‌ها، بهينه‌سازي و تست مي‌باشد. تجربه نشان مي‌دهد كه پهپاد‌ها با توجه به پيچيدگي‌هاي جوي و محيطي، نياز به سيستم‌هاي كنترل هوش‌مصنوعي دارند تا توانايي انجام مأموريت‌هاي متنوع را داشته باشند. الگوريتم‌هايADP، از جمله برنامه‌ريزي پويا (Dynamic Programming)، Q-Learning و Policy Iteration، مي‌توانند به عنوان ابزارهاي قدرتمندي براي بهبود عملكرد پهپاد‌ها و كمينه‌سازي تابع هزينه در محيط‌هاي پيچيده و تغييرده باشند. بنابراين، اين مقاله براي نخستين بار به توسعه تكنيك‌هاي كنترل هوش مصنوعي و بهبود عملكرد پهپاد‌ها براي مأموريت‌هاي متنوع و متغير مي‌پردازد و سپس در نرم افزار متلب، اثر بخشي و كارآيي طرح كنترلي پيشنهاد شده تاييد شده است.