معرفی و شبیه سازی دو مکانیزم جدید در پایدارسازی کوادروتورها جهت تعقیب مسیر در شرایط اغتشاشی: پایدارساز صلیبی و پاندولی‎‎‎‎‎

Abstract

امروزه پرنده‌های بدون سرنشین عمود پرواز بدلیل قابلیت بالا در مانوردهی و ساختار نسبتا ساده، در بسیاری از زمینه‌ها مورد توجه قرار گرفته‌اند. بدلیل رفتار شدیداً غیر خطی زیر سیستم‌ها و همچنین تحت کمبود عملگر بودن سیستم کنترلی، کنترل این پرنده‌ها بخصوص در شرایط اغتشاشی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. پژوهش پیش رو به بررسی امکان استفاده از مکانیزم‌های پایدارساز مجزا با ساختار بسیار ساده، بجای استفاده از کنترلرهای پیچیده، در بهبود عملکرد پرنده های بدون سرنیشین ،طی پرواز در مسیر مشخص و با وجود اغتشاشات محیطی می‌پردازد. سیستم مورد بررسی یک کوادروتور بوده و دو مکانیزم پایدار ساز مورد استفاده عبارتند از 1-پایدار ساز پاندولی کروی و 2-پایدارساز صلیبی با دو جرم متحرک. در پژوهشهای انجام شده در زمینه پرندههای بدون سرنشین، استفاده از مکانیزم در پایدارسازی کوادروتور بسیار محدود بوده و طراحی، مدلسازی، پیاده سازی و کنترل مکانیزم های پایدار ساز نوآوری اصلی صورت گرفته در این پژوهش می‌باشد. در مقاله حاضر با طراحی کنترلر مناسب برای هر یک از مکانیزم‌های پایدارساز، عملکرد سیستم تحت شرایط اغتشاش محیطی بررسی و مقایسه می‌گردد. نتایج بدست آمده در این پژوهش نشان می‌دهد که با استفاده از مکانیزم‌های پایدار‌ساز معرفی‌شده، مسیر پروازی مطلوب پرنده بدون نیاز به روش‌های کنترلی پیچیده به خوبی ردیابی می‌شود.