شناسایی پارامتر معادلات دینامیک و کنترل مود لغزشی گیمبال دو محوره

Abstract

از مشکلات اصلی طراحی یک کنترلگر، عدم اطلاع از پارامترهای معادلات دینامیکی حاکم بر سیستم است. هدف از پژوهش حاضر، ارائه روشی جهت شناسایی پارامترهای نامشخص معادلات گیمبال دو محوره و سپس اعمال کنترلر بر آن می باشد. از جمله پارامترهای نامعینی که در معادلات گیمبال وجود دارد، مؤلفه‌های ماتریس‌های ممان اینرسی، کوریولیس، و اصطکاک را می‌توان نام برد. در این تحقیق به‌منظور تخمین پارامترهای نامعلوم، روش گاوس- نیوتون که مبتنی بر یک تحلیل معکوس گرادیان محور است، استفاده می‌شود. با توجه به حساسیت شدید مسائل معکوس به خطاهای اندازه‌گیری با یک هموارسازی مناسب این اثر نامطلوب کاهش داده می‌شود. در این پژوهش برای نخستین مرتبه، یک روش دقیق برای محاسبه ضرایب حساسیت معادلات دینامیکی گیمبال ارائه می‌گردد. پس از فرآیند شناسایی، کنترل گیمبال دو محوره بوسیله ی کنترل مود لغزشی نیز صورت می‌پذیرد. گشتاورهای اعمالی به روش کنترل مود لغزشی به منظور پایدارسازی خط دید طراحی می شوند و اثبات پایداری نیز برای کنترل مود لغزشی صورت می‌گیرد. شبیه سازی شرایط آزمایشگاهی در بخش شناسایی و نتایج کنترلی بدست آمده، حاصل مدل سازی سیستم در نرم افزار MATLAB می‌باشد.