طراحی سیستم‌ کنترل موشک به روش وارون دینامیک و شبکه‌ی عصبی

Abstract

در این نوشتار طراحی سیستم کنترل به روش‌های وارون دینامیک و شبکه‌ی عصبی برای یک موشک پدافند هوایی برد متوسط مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا با استفاده از روش وارون دینامیک با یک و دو حلقه‌ی پسخور، کنترل‌کننده‌یی طراحی شده است. سپس برای مقاوم‌سازی سیستم کنترل نسبت به نامعینی و دینامیک‌های مدل‌نشده، یک شبکه‌ی عصبی با لایه‌ی مخفی ــ براساس نظریه‌ی پایداری لیاپانف ــ به کنترل‌کننده‌ی وارون دینامیک طراحی شده با یک حلقه پسخور اضافه شده است. در ادامه، عملکرد سه سیستم کنترل طراحی شده با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها و تغییرات ضرایب آئرودینامیکی بررسی و مقایسه شده است. از شبکه‌های عصبی برای تبدیل معکوس غیرخطی، که در خطی‌سازی پسخور کاربرد دارد، استفاده می‌شود. قانون سازگاری وزن‌های پایدار برای شبکه‌ی عصبی هم‌زمان به‌دست می‌آید. نتایج شبیه‌سازی شش درجه آزادی پرنده، بیان‌گر برتری سیستم کنترل عصبی نسبت دو کنترل‌کننده دیگر است. در بین سه کنترل‌کننده، عملکرد سیستم کنترل وارون دینامیک با یک حلقه‌ی پسخور در پایین‌ترین جایگاه قرار می‌گیرد.