آمار

تعداد نشریات36
تعداد شماره‌ها1,192
تعداد مقالات8,579
تعداد مشاهده مقاله6,989,911
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,033,397
یادگاری, علی, نظری, محمّدصادق, قهرمانی, نعمت اله. (1398). طراحی و تنظیم کنترل پیش‌بین برای مدل غیرخطی بالگرد با استفاده از توابع لاگر و ارزیابی آن با شاخص‌های پیشنهادی. پدافند الکترونیکی و سایبری, 15(1), 25-38.
علی یادگاری; محمّدصادق نظری; نعمت اله قهرمانی. "طراحی و تنظیم کنترل پیش‌بین برای مدل غیرخطی بالگرد با استفاده از توابع لاگر و ارزیابی آن با شاخص‌های پیشنهادی". پدافند الکترونیکی و سایبری, 15, 1, 1398, 25-38.
یادگاری, علی, نظری, محمّدصادق, قهرمانی, نعمت اله. (1398). 'طراحی و تنظیم کنترل پیش‌بین برای مدل غیرخطی بالگرد با استفاده از توابع لاگر و ارزیابی آن با شاخص‌های پیشنهادی', پدافند الکترونیکی و سایبری, 15(1), pp. 25-38.
یادگاری, علی, نظری, محمّدصادق, قهرمانی, نعمت اله. طراحی و تنظیم کنترل پیش‌بین برای مدل غیرخطی بالگرد با استفاده از توابع لاگر و ارزیابی آن با شاخص‌های پیشنهادی. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1398; 15(1): 25-38.

طراحی و تنظیم کنترل پیش‌بین برای مدل غیرخطی بالگرد با استفاده از توابع لاگر و ارزیابی آن با شاخص‌های پیشنهادی

مکانیک هوافضا
مقاله 3، دوره 15، شماره 1 - شماره پیاپی 55، اردیبهشت 1398، صفحه 25-38    اصل مقاله (1.64 M)
نویسندگان
علی یادگاری؛ محمّدصادق نظری؛ نعمت اله قهرمانی*
دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی مالک‌ اشتر
تاریخ دریافت: 12 شهریور 1397،  تاریخ بازنگری: 30 بهمن 1397،  تاریخ پذیرش: 28 شهریور 1397 
چکیده
یکی از چالش‌های مهم در اجرای روش کنترل پیش‌بین به­ویژه در سامانه‌های سریع، حجم محاسباتی بالای آن می‌باشد. برای کاهش حجم محاسبات این روش، از بسط توابع لاگر استفاده می‌شود. در این مقاله، روش کنترل پیش‌بین خطی با استفاده از توابع لاگر برای مدل غیرخطی دینامیک پرواز یک بالگرد دارای خلبان در وضعیت ایستا و با در­نظر گرفتن قیود سیگنال کنترل و نرخ آن ارائه شده است. با استفاده از دو شاخص قابلیت مانور و حذف تداخل ورودی‌های کنترل، پارامترهای کنترل پیش‌بین در مدل غیرخطی تنظیم شده و سپس میزان کارایی روش پیشنهادی در طراحی سامانه کنترل پرواز مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در سامانه کنترل طراحی شده، با در­نظر گرفتن نامعینی‌ها در مدل فضای حالت، مقاومت روش ارائه شده با استفاده از شبیه‌سازی غیرخطی بررسی و با روش کنترل پیش‌بین تعمیم­یافته مقایسه شده است. شبیه‌سازی‌ها نشان ‌می‌دهد روش کنترل پیش‌بین مبتنی بر توابع لاگر علاوه بر مزایای عمومی روش کنترل پیش‌بین تعمیم­یافته، از مزیت کاهش زمان محاسباتی برخوردار بوده و در عملکرد نیز دو شاخص پیشنهادی در محدوده سطح یک قرار گرفته‌اند.  
کلیدواژه‌ها
کنترل پیش‌بین؛ توابع لاگر؛ بالگرد؛ مانور ایستا؛ سامانه کنترل پرواز
عنوان مقاله [English]
Application and Evaluation of Laguerre Functions in Helicopter Flight Control System Designed by Model Predictive Control
نویسندگان [English]
a y؛ m n؛ n gh
چکیده [English]
One of the major challenges in the use of predictive control systems, particularly in the fast system is computational burden. To accelerate the process and reduce the amount of computation and optimization of functions, we use the Laguerre functions. The purpose of this paper is to provide a linear predictive control method using Laguerre functions with constraints on signal and the rate control signal for a helicopter flight control system design in the status of hover maneuver. By tuning parameters of predictive control in nonlinear model, the performance of the proposed method evaluate  by two index entries, maneuverability and coupling effect based on standards for design a helicopter flight control system. Multiplicative uncertainty in state-space model has been described due to uncertainty on system modeling to study the robustness of the proposed method. The simulation results of this method have been compared with the results of generalized predictive control method. Simulation results show that in addition of public benefits in generalized predictive control, Laguerre predictive control has the advantage of reducing the time and burden of computation and it is clear to see that the control law we have obtained for the hovering flight condition achieve the top level performance in two categories under examination.
کلیدواژه‌ها [English]
Predictive Control, Laguerre Functions, Helicopter, Hover Maneuver, Flight Control System
مراجع
  1. Luo, C.H., Liu, R.F., Yan, C.D., and Chang, Y.H. “Helicopter H∞ Control Design with Robust Flying Quality,” Aerospace Science and Technology, Vol. 7, No. 2, pp. 159–169, 2003.##
  2. Civita, M.L. “Integrated Modeling and Robust Control for Full Envelope Flight of Robotic Helicopters,” PhD thesis, Robotics Institute, Carnegie Mellon University, 2002.##
  3. Civita, M.L., Papageorgiou, G., Messner, W.C., and Kanade, T. “Design and Flight Testing of an H∞ Controller for a Robotic Helicopter,” Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 29, No. 2, pp. 485-494, 2006.##
  4. Yaesh, I. and Shaked, U. “H-infinity Optimization with Pole Constraints of Static Output-Feedback Controllers - A Non-Smooth Optimization Approach,” IEEE Transaction Control Systems Technology, Vol. 20, No. 4, pp. 1066-1072, 2012.##
  5. Yuan, W. and Katupitiya, J. “Design of a μ synthesis controller to stabilize an unmanned helicopter,” 28th International Congress of the Aeronautical Sciences, 3317-3325, 2012.##
  6. Comasòlivas, R., Escobet, T., and Quevedo, J. “Automatic Design of Robust PID Rontrollers Based on QFT Specifications”; Proc. Int. Conf. Advances PID Control. Brescia, Italy, 2012.##
  7. Konstantin, K., Huck, S., and Summers, T. H. “Fast Model Predictive Control of Miniature Helicopters”; Euro. Conf. Control. Zurich, Switzerland, 2013.##
  8. Song, D., Han, J., and Liu, G. “Active Model-Based Predictive Control and Experimental Investigation on Unmanned Helicopters in Full Flight Envelope,” IEEE transactions on control systems technology, Vol. 4, pp.  1502-1509, 2013.##
  9. Budiyono, A. and Wibowo, S.S. “Optimal Tracking Controller Design for a Small Scale Helicopter,” Journal of Bionic Engineering, Vol. 4, No. 4, pp. 271−280, 2007.##
  10. Peng, K., Cai, G., Chen, B. M., Dong, M., Lum, K. Y., and Lee, T. H. “Design and Implementation of an Autonomous Flight Control Law for a UAV Helicopter,” Automatica, Vol. 45, No. 10, pp. 2333-2338, October 2009.##
  11. Awais, Y. and Iqbal, A. “Robust Altitude Tracking of a Helicopter using Sliding Mode Control Structure”; Proc. Int. Conf. Emerging Technologies.  Islamabad, Pakistan, 2012.##
  12. Nodland, D., Zargarzadeh, H., and Jagannathan, S. “Neural Network-Based Optimal Adaptive Output Feedback Control of a Helicopter UAV,” IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, Vol 7, pp. 1061-1073, 2013.##
  13. Camacho, E.F. and Bordons, C. “Model Predictive Control,” New York Springer-Verlag, Berlin, 1998.
  14. Wang, L. “Model Predictive Control System Design and Implementation Using MATLAB,” First Edition, Springer, London, 2009.##
  15. Wang, L. “Discrete Model Predictive Controller Design Using Laguerre Functions”; Journal of Process Control, Vol. 14, No. 2, pp. 131–142, 2004.##
  16. Valencia, G. and Rossiter, J.A. “Using Laguerre Functions to Improve Efficiency of Multi-Parametric Predictive Control”; Proc. American. Conf. Control.  Baltimore, USA, 2010.##
  17. Xiang, X. L., Wang, Y. and Wang. “Laguerre Function Based Multiple Model Predictive Control for Nonlinear System”;  Proc. Int. Conf. Automation Logistics. Beijing, China, 2001.##
  18. Padfield, G.D. “Helicopter Flight Dynamics,” Second Edition, Blackwell, 2007.##
  19. Wahlberg, B. “System Identification Using Laguerre Models," IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 36, pp. 551–562, 1991.##
  20. US Army Aviation and Troop Command. “Aeronautical Design Standard Performance Specification Handling Qualities Requirements for Military Rotorcraft,” ADS-33D-PRF, 1996.##
  21. Doyle, J.C., Francis, B.A., and Tannenbaum, A. “Feedback Control Theory,” Macmillan, New York, 1992.##
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 520
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 233