تخمین خطی مرتبه پایین از یک پهپاد چهارپره تجاری با استفاده از داده‌های پروازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

در این مقاله به منظور بهبود عملکرد حلقه هدایت یک چهارپره تجاری مجهز به سیستم کنترل و ناوبری ارزان قیمت، از مدل­های شناسایی شده براساس داده­های پروازی استفاده شده است. برای این منظور، رابطه بین سرعت و زاویه حول محورهای افقی و همچنین رابطه بین چرخش حول محورهای سه‌گانه با دستورات تعریف شده در اتوپایلوت پرنده به‌صورت مجزا از یکدیگر شناسایی شده‌است. براساس نتایج حاصل از آزمون‌های میدانی، استفاده از یک تابع تبدیل درجه اول برای توصیف چرخش حول محور عمودی از دقت کافی برخوردار است. همچنین توصیف عملکرد افقی چهارپره در قالب دو مدل خطی درجه اول متوالی، یک مدل بین دستور تغییر زاویه و تغییر زوایای رول و پیچ و مدل دیگر بین زوایای رول و پیچ و سرعت‌های افقی، از دقت کافی برخوردار است. برای تخمین پارامترهای مجهول مدل‌ها نیز با توجه به خطی و نامتغیر با زمان بودن سیستم از تخمین‌گر حداقل مربعات خطا برروی داده‌های حاصل از تست‌های پروازی استفاده شده‌است. در پایان با استفاده از مدل‌های شناسایی شده، یک ردیاب PID برای افزایش دقت در ردیابی مسیرهای مرجع پیاده­سازی گردیده‌است. برای اطمینان از عملکرد مطلوب روش پیشنهادی، اثر بکارگیری ردیاب مسیر مبتنی‌بر مدل شناسایی شده به عنوان حلقه بیرونی کنترل بررسی شده است. نتایج ارزیابی عملی در فضای داخل ساختمان نشان از بهبود عملکرد سیستم در ردیابی مسیرهای مرجع ورودی دارد.

کلیدواژه‌ها