کنترل مسیر خودکار میکرو زیردریایی 3 درجه آزادی با الهام از حرکت کوسه‌ماهی

Abstract

این مقاله، به بحث درباره کنترل یک میکروزیردریایی که با الهام از حرکت کوسه‌ماهی طراحی و ساخته شده است، می‌پردازد. مراحل طراحی شامل طراحی مفهومی، طراحی مکانیزم‌های حرکتی، شبیه‌سازی سازه‌ای در نرم‌افزار ADAMS و آنالیز هیدرودینامیکی در نرم‌افزار FLUENT می‌شود. همچنین مدل ریاضی حرکت کوسه‌ماهی نیز استخراج شد. پس از ساخت زیردریایی، مراحل آزمایش با هدف ثبت داده‌های آزمایش برای استخراج تابع تبدیل انجام گرفت. با آزمایش میکروزیردریایی و ثبت داده‌های مربوط به زمان، فرکانس حرکت و موقعیت زیردریایی در هر لحظه، شناسایی سیستم و استخراج تابع تبدیل انجام گرفت. به کمک روش دوم زیگلر-نیکولز حدود ضرایب کنترلر PID استخراج شد. سه سنسور نوری فاصله‌سنج نیز روی زیردریایی نصب شد که به عنوان عکس‌العمل در سیستم کنترلی حلقه بسته عمل می‌کند. سرانجام پس از اعمال کنترلر، زیردریایی قادر به حفظ پایداری در یک باند 20سانتی‌متری و در یک فاصله 10سانتی‌متری از دیواره شد.