کنترل پرواز هواپیمای ناپایدار بر اساس نابرابری ماتریسی خطی با احتساب قیود کنترلی و اشباع

Abstract

در این مقاله از محدودیت در ظرفیت عملگرها به عنوان نقش کلیدی در طراحی سیستم کنترل پرواز هواپیما استفاده شده است. به منظور تضمین عملکرد و پایداری سیستم‌های کنترل پرواز در حضور اشباع، در ناحیه پرواز در زوایای حمله بالا، توسعه روش نابرابری ماتریسی خطی، تکنیک‌های بهینه‌سازی و روش‌های حل عددی و تلفیق این روش‌ها با کنترلرهایی که با اشباع روبرو می‌شوند، مطرح می‌شود. همچنین در این مقاله، از تلفیق دو روش ضدجمع‌شوندگی و روش مستقیم اشباع، در مساله ردیابی زاویه مسیر پرواز پرداخته می‌شود. برای این هدف، مدل غیرخطی هواپیمای مورد بررسی مدل‌سازی وشبیه‌سازی شده و مدل خطی در نقاط شرایط کاری تریم بدست آمده است. سپس کنترلر نامی برای مانور ردیابی زاویه مسیر پرواز بدون در نظر گرفتن اشباع طراحی می‌شود. در ادامه با در نظر گرفتن ماکزیمم اغتشاش وارده بر مانور هواپیما، کنترلر امن که تضمین عملکرد و پایداری را داشته‌باشد طراحی شده و تکنیک زمان‌بندی بهره‌ها برای جلوگیری از محافظه‌کاری در استفاده از کنترلرها اعمال می‌شود. نتایج برای مدل غیرخطی و خطی هواپیمای مورد بررسی در ردیابی زاویه مسیر پرواز در زوایای حمله بالا با احتساب قیود کنترلی و اشباع در حالت شرایط کاری ناپایدار ارائه می‌شود. نتایج شبیه سازی بیانگر بهبود روش کنترلی فوق برای هواپیمای ناپایدار می‌باشد.