طراحی کنترل‌کننده پیش‌بین مقید با درنظر گرفتن تاخیر ارتباطی برای چهارپره و تنظیم بهینه پارامترهای کنترل‌کننده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مجتمع برق و کامپیوتر- دانشگاه صنعتی مالک اشتر- تهران- ایران

2 مجتمع برق و کامپیوتر- دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

طراحی خلبان خودکار مناسب برای چهارپره‌ها در نحوه حرکت پرنده و دنبال کردن مسیر مرجع تعیین شده بسیار اهمیت دارد. یکی از کنترل‌کننده‌های مناسب جهت طراحی خلبان خودکار ، کنترل‌کننده پیش‌بین می‌باشد که در میان روش‌های کنترل پیش‌بین، روش کنترل پیش‌بین تعمیم یافته شناخته شده‌ترین روش است. در طراحی خلبان خودکار قید بر روی ورودی‌ها و همچنین تأخیر در ارتباطات بایستی درنظر گرفته شود و چنانچه این دو موضوع در طراحی کنترل‌کننده لحاظ نشود، خلبان خودکار عملکرد درستی نخواهد داشت و ممکن است حتی به ناپایداری منجر شود. در این مقاله یک کنترل‌کننده مقید پیش‌بین تعمیم یافته با درنظر‌گرفتن تأخیر در داده‌های ورودی برای خلبان خودکار چهارپره ارائه شده‌است. همچنین، جهت تعیین پارامترهای کنترل پیش‌بین از روش‌ فرا ‌ابتکاری بهینه‌سازی انبوه ذرات استفاده شده‌است و این پارامترها به صورت بهینه تنظیم شده‌اند. در تنظیم پارامترهای کنترل پیشبین از تابع برازندگی بر اساس شاخص‌های عملکردی: زمان نشست، زمان اوج، میزان فراجهش و خطای حالت دائم استفاده شده‌است. مزیت این تابع برازندگی آن است که با تنظیم وزن‌های این تابع، می‌توان این شاخص‌های عملکردی کنترل‌کننده را تعیین نمود. همچنین، نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد عملکرد کنترل‌کننده بر اساس تابع برازندگی تعریف‌شده نسبت به تابع برازندگی بر اساس انتگرال خطا بسیار بهبود داده می‌شود.

کلیدواژه‌ها