بررسی تأثیر مکانیسم گام متغیر در توسعه عملکرد ربات پرنده چهارپره با استفاده از واپایشگر خطی سازی بازخورد

Abstract

هدف از این تحقیق، توسعه روش‌های واپایش ربات هوایی چهارپره-کواد روتور- با استفاده از مکانیسم گام متغیر و مقایسه آن با روش غالب کنترل این‌گونه پرنده‌ها مبنی بر تغییر سرعت دوران روتورهای اصلی، است. متدلوژی و فن حل مسئله مبتنی بر استخراج معادلات حرکت ۶ درجه آزادی برای کوادروتورهای گام متغیر، محاسبات‌تریم، خطی سازی معادلات حرکت و نهایتاً طراحی سیستم کنترل خطی و غیرخطی است که البته برای پوشش فاز پرواز ایستا تنظیم‌شده است. مدل‌سازی دینامیکی در این بررسی اساساً شامل مدل آئرودینامیک روتورهای اصلی در رینولدز پایین، مدل‌سازی دینامیکی موتور و سیستم پیشران با تلفیق تئوری ممنتوم –المان پره است. با قید حداقل مصرف توان و بهره‌گیری مکان هندسی ریشه‌ها، بهینه‌سازی پرواز ایستا، پیاده‌سازی و با دو حلقه وضعیت و موقعیت از روش‌های خطی و همچنین خطی سازی بازخورد پرنده کنترل گردیده است. کنترل موقعیت پرنده در مکانیسم گام متغیر بهبود مانور پذیری پرنده را نمایش می‌دهد. مقایسه نتایج شبیه‌سازی، بهبود عملکرد را در مکانیسم گام متغیر با استفاده از خطی سازی بازخورد در مقابل روش کنترل خطی اثبات می‌نماید. این دستاورد می‌تواند به افزایش مداومت پرنده و همچنین توسعه پاکت پروازی ربات‌های چهارپره منجر گردد.