تعداد نشریات | 39 |
تعداد شمارهها | 1,171 |
تعداد مقالات | 8,438 |
تعداد مشاهده مقاله | 6,326,718 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,569,845 |
کنترل بهینه زاویه اوج هواپیما با استفاده از PID و کنترل مد لغزشی مبتنی بر الگوریتم PSO | ||
مکانیک هوافضا | ||
مقاله 4، دوره 15، شماره 4 - شماره پیاپی 58، دی 1398، صفحه 49-66 اصل مقاله (1.23 M) | ||
نوع مقاله: گرایش دینامیک، ارتعاشات و کنترل | ||
نویسندگان | ||
میلاد بربستگان* 1؛ احمد باقری2؛ الهام یزدانی بجاربنه3؛ سعید نظامیوند چگینی2 | ||
1موسسه آموزش عالی احرار رشت | ||
2دانشگاه گیلان | ||
3باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران | ||
تاریخ دریافت: 28 فروردین 1397، تاریخ پذیرش: 19 دی 1397 | ||
چکیده | ||
مدلسازی و کنترل هواپیمای بدون سرنشین بیشک یکی از حوزههای فعال در مهندسی کنترل بهشمار میآید. با توجه به دینامیک غیرخطی، متغیر با زمان و عدم قطعیتهای ساختاری و پارامتری اجسام پرنده، مسئله کنترل پرواز در طراحی اجسام پرنده موضوعی نسبتا پیچیده و مهم محسوب میشود. یکی از پرکاربردترین روشهای کنترلی مقاوم در این حوزه، روش کنترل مد لغزشی میباشد. از اینرو در این مقاله، طراحی، شبیهسازی و تحلیل دو کنترلکننده، PID و مد لغزشی جهت کنترل بهینه زاویه اوج یک هواپیمای بدون سرنشین ارائه شده است. در ابتدا بهمنظور مدلسازی دینامیکی مدل ریاضی مناسبی جهت توصیف حرکت طولی هواپیما ارائه شده است، در ادامه، یک کنترلکننده مد لغزشی مقاوم بر مبنای الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات بهمنظور کنترل زاویه اوج هواپیما در حضور نامعینیها و اغتشاشات خارجی طراحی شده است، آنچنانکه پارامترهای بهینه با هدف به حداقل رساندن سیگنال کنترلی و خطای ردیابی تعیین میشوند. سپس، کیفیت عملکرد روش پیشنهادی با نتایج حاصل از کنترلکننده بهینه PID از نظر مشخصات پاسخ گذرا مقایسه شده است در نهایت، نتایج شبیهسازی نشان دادند که کنترلکننده مدل لغزشی پیشنهادی ضمن کاهش میزان فراجهش پاسخ سامانه، رفتار مقاومتری نسبت به کنترلکننده PID جهت کنترل زاویه اوج هواپیما دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
هواپیمای بدون سرنشین؛ کنترلکننده تناسبی- انتگرالی- مشتقی؛ کنترل مد لغزشی؛ بهینه سازی اذحام ذرات | ||
مراجع | ||
10. Ashari, A. E., and Khaloozadeh, H. “Substitute Sliding-Mode Controller Design for Aircraft Control”, Proc. IEEE Int. Conf of Industrial Technology, Mumbai, India, 2006.[M7] [U8] ## 11. Ure, N. K. and Inalhan, G. “Design of Higher Order Sliding Mode Control Laws for a Multi Modal Agile Maneuvering UCAV”, Proc. IEEE Int. Conf ofSystems and Control in Aerospace and Astronautics, Shenzhen, China, 2008.[M9] [U10] ## 12. Hao, C., Beiji, Z., Haoyu, Z. and Lili, P. “SlidingMode Controller Design for an Aircraft Pitch Rate Track System”, Proc. IEEE Int. Conf of Networking, Sensing and Control, Hainan, China, 2008.[M11] [U12] ## 13. Promtun, E., and Seshagiri, S. “Sliding Mode Control of Pitch-Rate of an F-16 Aircraft”, J. Aerospace and Mecanical Engineering. Vol.3, No. 9, pp. 1108-1114, 2009.[M13] [U14] ## 14. Bahrami, M., Ebrahimi, B. and Roshanian, J. “Dynamic Sliding Mode Autopilot for Nonlinear Non-Minimum Phases Flight Vehicle”, Trans. Jpn. Soc. Aeronaut. Space Sci. Vol. 51, No. 174, pp. 236–243, 2009.[M15] [U16] ## 15. Luo, X. Y., Guan, X. P. “Chattering Reduction Adaptive Sliding-Mode Control for Nonlinear Time-Delay systems”, Control and Decision. Vol. 24, No. 9, pp. 1429–143, 2009.## 16. Zhang, L., Su, Y., and Liang, Y. “HPSO-Based Fuzzy Neural Network Control for AUV”, J. Control Theory and Applications. Vol. 6, No. 3, pp. 322–326, 2008.## 17. Pan, L. X., Wang, L. L. “Robust Control Based on Feedback Linearization for Roll Stabilizing of Autonomous Underwater Vehicle Under Wave Disturbances”, J. China Ocean Engineering. Vol. 25, No. 2, pp. 251–263, 2011.## 18. Jiang and M. Kamel. “Pitch Control of an Aircraft with Aggregated Reinforcement Learning Algorithms”; Proc. Int. Conf. Neural Networks, USA, 2007.## 19. Manocha, A. and Sharma A. “Three Axis Aircraft Autopilot Control Using Genetic Algorithms: An Experimental Study”; Proc. IEE Int. Conf, Advanced Computing, Patiala, India, 2009.## 20. Chugh, V. and Ohri, J. “GA Tuned LQR and PID Controller for Aircraft Pitch Control”; Proc. IEE Int. Conf., Power Electronics (IICPE, India, 2014.## 21. Somakumar, R., and Chandrasechar, J. “Neural Network Based Nonlinear Inverse Dynamics for Flight Controller Design”, Proc. IEE Int. Conf of Control Applications, Trieste, Italy, 1998.[M17] [U18] ## 22. Moon, G., and Kim, Y. “Variable Structure Control with Optimized Sliding Surface for Aircraft Control System”, IAA Guidance, Navigation, and Control Conference, Providence, Rhode Island, USA, 2004.## 23. Pazooki, A., Tag, A., and Izadjoo, R. “ Control of Pitch Angle Using Fuzzy and PD Controllers”; Proc. Int. Conf. Electrical Eng. Iran, 2011, (In Pesian).## 24. Ting, E., and Ayoubi, M. A. “Optimized Fuzzy-Proportional/Integral/Derivative Controller for Aircraft Pitch Control”, Int. J. Aerospace Systems, Vol. 10, No. 8, pp. 414-429, 2013.## 25. Kennedy, J., and Eberhart, R. C. “Particle Swarm Optimization”, in Proc of the 1995 IEEE ICEC, IEEE Publ., Piscataway, NJ, pp. 1942-1948, 1995.## 26. Eberhart, R. C., and Kennedy, J. “A NewOptimizer Using Particle Swarm Theory”, in Proc of the Sixth International Symposium on Micro Machine and Human Science, IEEE Publ., Piscataway, pp. 39-43, 1995.## 27. Samanta, B., and Nataraj, C. “Design of Intelligent Ship Autopilots Using Particle Swarm Optimization”, in Proc of the Swarm Intelligence Symposium, IEEE Publ., Piscataway, pp. 1-7, 2008.## 28. Yu, G. R., Huang, J. W., and Chen, Y. H., “Optimal Fuzzy Control of Piezoelectric Systems Based on Hybird Taguchi Method and Particle Swarm Optimization”; Proc. Int. Conf. Systems, Man, and Cybernetics, IEEE Publ., Piscataway, 2009.## 29. Omizegba, E. E., and Adebay, G. E. “Optimizing Fuzzy Membership Functions Using Particle Swarm Algorithm”, Proc. IEEE Int. Conf. Systems, Man, and Cybernetics, IEEE Publ., Piscataway, 2009.## 30. Ayoubi, M. A., and Ting, E. “Optimized Fuzzy Proportional/Integral/Derivative Controller for Aircraft Pitch Control”, J. Aerospace Information Systems. Vol. 10, No. 8, pp. 411–429, 2013.## 31. Sangchul, L., Kwangjin, K., and Youdan, K. “A Sliding Mode Control with Optimized Sliding Surface for Aircraft Pitch Axis Control System”, Trans. Japan Soc. Aero. Space Sci. Vol. 55, No. 2, pp. 94–98, 2012.## 32. Welong, S. “Model Reference Adaptive Integral-type Sliding Mode Control Design for Class of Uncertain Systems”; Proc. Conf. Intelligent Control and Automation, IEEE Publ, Vol. 150, No. 8, pp. 383–388, China, 2006.## 33. Costin, E. “Integral Sliding-Mode Control With Applications to Aircraft Dynamics”, Applied Mechanics and Materials”, Vol. 245, No. 8, pp. 340-345, 2013.## 34. Mirmirani, Xu. H. and Ioannou, P. A. “Adaptive Sliding Mode Control Design for a Hypersonic Flight Vehicle”, Guid. Control Dynam. Vol. 27, No. 8, pp. 829–838, 2004.## 35. Lingling, W., Huali, W., Lili, Y., and Junwei, L. “A Simple Sliding Mode Control for Saucer-Shaped Aircraft”, Proc. Int. Conf. Machinery, Materials and Computing Technology (ICMMCT), Beijing, China, 2017.[M19] [U20] ## 36. Jamoussi, K., Chrifi-Alaoui, L., Benderradji, H., E Hajjaji, A., and Ouali, M. “Robust Sliding Mode Control Using Adaptive Switching Gain for Induction Motors”, J. Automation and Computing. Vol. 10, No. 4, pp. 303–311, 2013.## Degaki, T., and Suzuki, S. “Sliding Mode Control Application for Two- Dimensional Active Flutter Suppression”, Trans. Japan Soc. Aero. Space Sci. Vol. 43, No. 2, pp. 175-181, 2001.## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 14,501 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 545 |