وبلاگ

ناوبری ,هدایت وكنترل حركت اجسام پرنده یكی از زمینه های علمی بوده كه همواره مورد توجه محققان قرار گرفته است. بی شك یكی از بخش های مهم اجسام پرنده سیستم كنترل یا اتوپایلوت آن است . وظیفه اتوپایلوت ایجاد پایداری ،تعادل و عملكرد مناسب سیستم حلقه بسته برای طی مسیر مورد  نظر تا رسیدن به مقصد است .اهمیت و حساسیت سیستم كنترل به عنوان بخشی از تمامی اجسام پرنده باعث ایجاد زمینه علمی وتحقیقاتی به عنوان كنترل پرواز گردیده است .در كنترل پرواز طراحی سیستم های كنترل اجسام پرنده شامل هواپیماها و فضاپیماها, هواپیما و بالگرد های بدون سرنشین و انواع موشك ها كه سیستم هایی با معادلات دینامیک غیر خطی , متغیر با زمان ودارای عدم قطعیت های ساختاری و پارامتری اند مورد بررسی قرار می گیرند . دراین میان رویكردهای كنترلی بسیاری برای دستیابی به پایداری و عملكرد مطلوب با توجه به دقت , سرعت و قابلیت های مانور پذیری مورد نظر در جهت غلبه و كم اثر كردن عدم قطعیت ها ,خطای مدل سازی و…تحقق یافته است.از جمله این رویكردها می توان روش های تطبیقی و مقاوم و نیز روش های هوشمند مبتنی بر سیستم های عصبی و فازی و یا تركیبی از این روش ها اشاره كرد.

موشك ها از دسته ای از اجسام پرنده اند كه به دلیل شرایط پرواز وكاهش جرم در طول پرواز و تغییر ارتفاع ضرایبی آیرودینامیكی معادلات آن نامعلوم و دارای عدم قطعیت است .بنابراین استفاده از روش های تطبیقی و مقاوم در طراحی اتوپایلوت بطوریكه پارامتر های نامعلوم دینامیک موشك را تخمین زده و متناسب با تغییر این پارامتر ها در دینامیک ،پارامتر های اتوپایلوت نیز تغییر كند ،ضروری به نظر 

می رسد.از طرفی موشك STT كه در این تحقیق مورد بحث است به دلیل نداشتن دینامیک داخلی معادلات دینامیكی آن بصورت آفین قابل باز نویسی است .اگر توابع موجود در مدل آفین را نامعین (كه به واسطه وابستگی به پارامتر های نا معلوم مانند عدد ماخ این فرض صحیح است ) فرض كنیم.می توان با بهره گرفتن از تئوری تطبیق این توابع را تقریب زد ( روش تقریب مستقیم ) و یا قانون كنترل كه به سبب وابسته بودن به این توابع نیز نامعین است را تقریب زد . این روش ،تقریب مستقیم نامیده می شود .مشكل اصلی روش تقریب مستقیم آنست كه علامت ضریب ورودی كنترل در مدل آفین ، در قواعد تطبیق بكار میرود بنابراین بایستی علامت آن همواره مشخص باشد.

اگر چه دینامیک موشك اساسا غیر خطی است اما اگر مسئله موشك به عنوان یک مسئله خطی در نظر گرفته شود واتوپایلوت آن از كنترل كنندهای كلاسیک مرسوم طراحی گردد با توجه به تغییر شرایط پرواز , نقطه كار تغییر كرده و سیستم حلقه بسته از عملكرد مناسبی برخوردار نخواهد بود .بنابراین اگر یک روش مقاوم مبتنی بر سیستم خطی ارائه گردد ، قانون كنترل مقاوم خطی د ر صورت برآورده شدن شرایط مورد نظر اثر عدم قطعیت ها و تفاوت بین سیستم غیر خطی و سیستم خطی سازی شده در موشك STT را حذف می كند و عملكرد مطلوب حاصل می گردد.
در این پایان نامه در فصل اول به كلیات تحقیق شامل هدف، پیشینه و روش كار تحقیق پرداخته می شود.در فصل د وم به طور مختصر مفهوم هدایت كنترل و جایگاه اتوپایلوت در دینامیک پر واز بررسی می گردد.
در فصل سوم روش های تطبیقی ، مقاوم و هوشمند در كنترل پرواز و قابلیت این روشها در تقابل با عدم قطعیت های ساختاری و پارامتری مورد بررسی قرار می گیرد.
در فصل چهارم مدل سازی دینامیک موشك STT و رهیافت روش های كنترلی مورد بحث است.
فصل پنجم كه به طراحی و شبیه سازی و بررسی عملكرد كنترل كننده های طراحی شده اختصاص دارد و دارای دو بخش طراحی مجزاست.
در بخش اول كه طراحی كنترل كننده مود لغزشی انتگرالی تطبیقی مدل مرجع است قانون كنترل ایدال طراحی شده به روش مود لغزشی با بهره گرفتن از تقریبگر RCMAC بطور مستقیم تقریب زده می شود. در این حالت علامت ضریب كنترل ورودی در مدل آفین موشك تعیین علامت وهرتغییر علامت به قواعد تطبیق اعمال می گردد.