تدوین سامانة حرکت‌ساز شبیه‌ساز پرواز با استفاده از روش کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل

Abstract

امروزه شبیه­سازهای پرواز، به‌عنوان جزئی جدایی­ناپذیر در صنعت هوانوردی، نقش مهمی در آموزش خلبانی و توسعة تجهیزات جدید دارند. سامانة حرکت­ساز بهینه با وجود ویژگی­های مثبت از جمله حجم محاسباتی کم با قابلیت پیاده­سازی مناسب، به‌دلیل محدودیت در حفظ حرکت سامانه در محدودة فضای کاری در مانورهای پیچیده، با مشکلاتی جدی روبروست. سامانه­های حرکت­ساز کنترل پیش­بین به‌علت قابلیت ذاتی در مقیدنمودن ورودی­ها و متغیرهای حالت فرایند، ضمن حفظ همزمان کیفیت مطلوب خروجی، توسعة فزاینده­ای یافته­اند. وظیفة کنترل پیش­بین در سامانه­های حرکت­ساز، حل مسئلة بهینه­سازی در پنجرة افق پیش­بین برای تعیین حرکت امکان­پذیر شبیه­ساز با هدف کاهش تفاوت حس حرکتی خلبان در وسیلة واقعی و شبیه­ساز در محدودة کاری سامانة حرکتی است. این روش براساس کمینه­سازی تابع هدف درجه دوم شامل متغیرهای حس حرکتی، متغیرهای متناظر سامانة حرکتی و ورودی کنترلی استوار است، اگرچه در این رهیافت نیازی به طراحی و استفاده از فیلترهای شستشو نیست. در این مقاله، نحوة برپایی روشمند سامانة حرکت­ساز کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل و مقایسة عملکرد آن با روش حرکت­ساز بهینه ارائه شده است. رویکرد حرکت­ساز پیشنهادی در مانور شیب - طولی ضمن ایجاد حس حرکتی یکسان، با حرکت­های محدودتر و هموارتر سبب حفظ کارآمدتر سامانة حرکتی در محدودة عملیاتی آن می‌شود و قابلیت شبیه­ساز برای مانورهای پیچیده­تر را افزایش می­دهد.