بهبود کارآمدی عملیاتی کوادروتورهای گام متغیر با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی نرم بی‌نهایت و سنتز µ

Abstract

این تحقیق با هدف بهبود کارآمدی کوادروتورهای گام متغیر در پرواز ایستا با چشم‌انداز تحقق پرواز معکوس و پایدار تدوین شده است. متدولوژی حل مبتنی بر استخراج معادلات حرکت شش درجه آزادی، محاسبه‌ی شرایط تریم، خطی‌سازی معادلات حول این شرایط و نهایتاً طراحی، پیاده‌سازی و الحاق یک کنترل‌کننده مقاوم برای کوادروتور منتخب با زاویه گام پره‌های قابل تنظیم طرح‌ریزی‌شده است. مدل آیرودینامیک روتورهای اصلی در رینولدزهای کوچک محاسبه و مدل دینامیکی سامانه پیشرانش الکتریکی با تلفیق نظریه ممنتمٓـ المان پره به‌خوبی استخراج شده است. سامانه‌ی کنترل مقاوم این تحقیق شامل دو حلقه‌ی کنترل وضعیت و موقعیت است که عدم قطعیت‌های بدون ساختار را با استفاده از بهینه‌سازی نرم بی‌نهایت و عدم قطعیت‌های ساختاریافته را با روش سنتز $m‌u$ کنترل می‌کند. نتایج نشان می‌دهد با ۳۰ درصد عدم قطعیت در ضرایب آیرودینامیک و دیگر مشخصات، پایداری پرواز ایستا محرز و پرواز معکوس پایدار به‌عنوان یک توانمندی جدید در کوادروتور گام متغیر امکان‌پذیر می‌شود.