اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 35 |
| تعداد شماره‌ها | 1,285 |
| تعداد مقالات | 9,288 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,611,545 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,278,495 |
طراحی سیستم کنترل پرواز مبتنی بر وارون دینامیک غیرخطی با وجود آسیب در دم | ||
| مکانیک هوافضا | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 23 فروردین 1404 | ||
| نوع مقاله: گرایش دینامیک، ارتعاشات و کنترل | ||
| نویسندگان | ||
| محسن راهنما1؛ سید حسین ساداتی* 2؛ یوسف عباسی3؛ مصطفی خزائی2 | ||
| 1گروه دینامیک پرواز و کنترل، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران | ||
| 2عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی مالک اشتر | ||
| 3دانشیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 09 آبان 1403، تاریخ بازنگری: 19 اسفند 1403، تاریخ پذیرش: 23 فروردین 1404 | ||
| چکیده | ||
| آسیب ساختاری، چالش مهمی را برای ایمنی و کیفیت پرواز هواپیما ایجاد می‌کند. این نوع آسیب باعث تغییر گسترده در پارامترهای اصلی پرنده همچون ضرایب آیرودینامیکی و مشخصه‌های جرمی می‌شود. در این مقاله، رویکرد طراحی سیستم کنترل تحمل‌پذیر عیب مبتنی بر قانون کنترل وارون دینامیک غیرخطی ارائه شده است. رویکرد پیشنهادی، خرابی در دم عمودی را بررسی کرده است. جهت مدل‌سازی آسیب، دو پارامتر جدید با عناوین ضریب درجه آسیب و عدم‌قطعیت ناشی از آسیب معرفی شده است. پارامتر عدم قطعیت بیان‌کننده کوپلینگ بین معادلات طولی و عرضی-سمتی ناشی از عدم تقارن در پیکربندی هواپیمای آسیب‌دیده است و ضریب درجه آسیب، میزان فیزیکی آسیب را نشان می‌دهد. در فرآیند حل مشکل آسیب، یک واحد تشخیص عیب مبتنی بر فیلتر کالمن تعمیم‌یافته به سیستم کنترل افزوده شده است. با استفاده از مقادیر تخمینی فیلتر، مشتقات پایداری و پارامتر عدم‌قطعیت در ساختار کنترلی بروزرسانی شده و کنترل‌کننده با شرایط آسیب تطبیق داده شده است. روش پیشنهادی در این رساله یعنی اصلاح برخط ساختار کنترل‌کننده بر مبنای تشخیص فیزیکی میزان آسیب و پارامتر جدید عدم‌قطعیت، می‌تواند یک رویکرد جدید در حوزه آسیب‌های ساختاری به شمار برود. در انتها، سناریوهای مختلف پروازی برای مدل غیرخطی هواپیمای بوئینگ 747 شبیه‌سازی شده است. نتایج، توانایی سیستم کنترل تحمل‌پذیر عیب در بهبود نسبی عملکرد هواپیمای آسیب‌دیده را نشان می‌دهند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| کنترل تحمل‌پذیر عیب؛ خرابی دم عمودی؛ فیلتر کالمن تعمیم‌یافته؛ وارون دینامیک غیرخطی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Design of Flight Control System Based on Nonlinear Dynamic Inversion Controller with Structural Damage in Tail | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohsen Rahnama1؛ Seyed Hussein Sadati2؛ Yosef Abbasi3؛ Mostafa Khazaei2 | ||
| 1Faculty of Aerospace Engineering, Malek-e-Ashtar University of Technology, Tehran, Iran | ||
| 2Faculty of Aerospace Engineering, Malek-e-Ashtar University of Technology, Tehran, Iran | ||
| 3Faculty of Aerospace Engineering, Malek-e-Ashtar University of Technology, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Structural damage creates an important challenge for the safety and flight quality of the aircraft. This type of damage causes extensive changes in the main parameters of the aircraft such as aerodynamic coefficients and mass characteristics. In this article, the design of the fault tolerant control system based on the nonlinear dynamic inverse is presented. The proposed approach has investigated the failure in the vertical tail. In order to modeling of damage, two new parameters have been introduced: damage degree coefficient and damage uncertainty. The uncertainty parameter expressing the coupling between the longitudinal and lateral-directional equations is caused by the asymmetry in the configuration of the damaged aircraft; and the damage degree coefficient shows the physical extent of the damage. To solve the damage problem, a fault diagnosis unit based on the extended Kalman filter has been augmented to the control system. By using the estimated values of the filter, stability derivatives and uncertainty parameters are updated in the control structure and the controller is adapted to the damage conditions. The method proposed in this paper, can be considered a new approach in the field of structural damage. Finally, different flight scenarios are simulated for the nonlinear model of the Boeing 747 aircraft. The results show the ability of the fault tolerant control system to improve the performance of the damaged aircraft. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Fault Tolerant Control, Damaged Vertical Tail, Extended Kalman Filter, Nonlinear Dynamic Inversion | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 18 |
||