کنترل هواپیما در مرحله فرود در حضور اغتشاشات ناشی از بارهای آیرودینامیکی توسط کنترل‌کننده مد لغزشی بهینه

Abstract

در این مقاله یک سیستم کنترل مد لغزشی برای سیستم فرود خودکار هواپیما با دینامیک خطی شده بر اساس تنظیم‌کننده‌های خطی مرتبه دوم در حضور اغتشاشات ناشی از بارهای آئرودینامیکی طراحی شده است. در سیستم کنترل مد لغزشی برای به دست آوردن قانون کنترلی نیاز به معکوس پذیری ماتریس ورودی هست، اما در اکثر سیستم های واقعی به دلیل برابر نبودن تعداد ورودی‌ها با تعداد حالت‌های سیستم این ماتریس مستطیلی است. به همین دلیل باید از روش‌های خاصی برای معکوس سازی ماتریس ورودی استفاده کرد اما روش‌های موجود برای معکوس پذیری ماتریس‌های مستطیلی اغلب یا به دلیل بزرگی ابعاد سیستم قابل پیاده‌سازی نیست و یا امکان کنترل مطلوب تمام متغیرهای حالت میسر نمی‌گردد. در مقاله حاضر از یک نوع تبدیل ماتریسی برای مربعی سازی ماتریس ورودی استفاده خواهد شد که بر مبنای تنظیم‌کننده‌های خطی مرتبه دوم عمل می‌کند و عملکرد سیستم کنترلی را به شکل چشمگیری بهبود می‌بخشد. اما در این روش نامعینی‌ها و اغتشاشات خارجی در نظر گرفته نشده است. ازاین‌رو روش تبدیل ماتریس را برای سیستم‌های دارای نامعینی و اغتشاشات خارجی گسترش داده‌شده است. مدل مورد مطالعه ،یک مدل خطی شده از هواپیما بوئینگ 747 در مرحله فرود در مواجه با باد برشی است. مسیر کامل پرواز در مرحله فرود شامل دو فاز سرش با شیب ثابتو پاشنه نشینی است، که هواپیما باید این مسیر را در حرکت طولی به عنوان مسیر مرجع تعقیب کند که شامل پروفیلی از خط مستقیم و منحنی نمایی است که در طول این مسیر ارتفاع خود را کاهش می‌دهد.<br /> اما در این روش نامعینی‌ها و اغتشاشات خارجی در نظر گرفته نشده است. ازاین‌رو روش تبدیل ماتریس را برای سیستم‌های دارای نامعینی و اغتشاشات خارجی گسترش داده‌شده است.