مدل‌سازی و کنترل مود لغزشی جستجوگر رول-پیچ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دینامیک پرواز و کنترل - دانشکده هوافضا - دانشگاه صنعتی شریف - تهران - ایران

2 دانشیار، گروه دینامیک پرواز و کنترل، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف

3 استادیار دانشکده مهندسی هوافضا گروه آموزشی سازه‌های هوافضایی- مکانیک پرواز و کنترل دانشگاه امیرکبیر تهران ایران

10.22034/joae.2023.171300

چکیده

این پژوهش به مدل‌سازی ریاضی و کنترل مود لغزشی یک جستجوگر رول پیچ می‌پردازد. ابتدا مدل دینامیکی قاب‌های رول و پیچ جستجوگر به روش نیوتون اویلر استخراج شده‌است. اثر نامتقارنی جرمی و عدم تقارن ماتریس ممان اینرسی بر دینامیک جستجوگر نیز لحاظ شده‌است. دینامیک جستجوگر رول پیچ رفتار غیرخطی شدید دارد. همچنین، وجود نامعینی‌ها و اغتشاشات مدل‌نشده باعث ایجاد عدم قطعیت در مدل می‎شود. به‌منظور کنترل دینامیک غیرخطی جستجوگر و مقابله با عدم قطعیت‌ها‌ی مدل‌سازی، یک کنترل‌کننده مود لغزشی انتگرالی دو ورودی دو خروجی طراحی شده‌است. در شبیه‌سازی، تابع تبدیل موتور هر دو قاب درونی و بیرونی و همچنین حد اشباع ولتاژ ورودی و جریان خروجی درنظر گرفته شده‌است. نتایج شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که حلقه پایدارسازی در هر دو کانال رول و پیچ، عملکرد مناسبی دارد. همچنین، با بررسی عملکرد کنترل‌کننده طراحی‌ شده در حضور عدم قطعیت جرمی قاب‌ها، مشاهده می‌شود که این کنترل‌کننده از مقاومت خوبی برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. Wu., H. Jia and Q. Wei, "Optimization of angle increments in tracking loop for roll-pitch seekers," Opt Precis Eng22, 2787-2795, 2014.‏
  2. Liu, Xiao and Bo Mo, "Line-of-sight estimation for missile with roll-pitch seeker," 2018 37th Chinese Control Conference (CCC). IEEE, 2018.‏
  3. -W, Wang, , Zai-kang Q. and J. Wang, "Tracking principle for roll-pitch seeker," Infrared and Laser Engineering,2, 2008.‏
  4. De-fu, Z.-W. Wang and J. Wang, "Singularity analysis of roll-pitch seeker and its control strategy," Transactions of Beijing Institute of Technology, 30.11 (2010), 1265-1269.‏
  5. , Huhai, H. Jia and Q. Wei, "Analysis of zenith pass problem and tracking strategy design for roll–pitch seeker," Aerospace Science and Technology, 23.1, 345-351, 2012.
  6. , Hui, et al., "LOS stabilization and gyro configuration analysis for roll-pitch seeker," Applied Mechanics and Materials. Vol. 397. Trans Tech Publications Ltd, 2013.‏
  7. , Jaemin, et al., "Optimal control of roll-pitch seeker with singularity avoidance," 2018 26th Mediterranean Conference on Control and Automation (MED). IEEE, 2018.‏
  8. Wang, et al., "Predictive functional control-based zenith pass controller design for roll-pitch seeker," International Journal of Aerospace Engineering, 2020.‏
  9. I., Yue, H. E. Lei and X. I. A. Qunli, "Line-of-sight rates extraction of roll-pitch seeker under anti-infrared decoy state," Journal of Systems Engineering and Electronics,32.1, 178-196, 2021.‏
  10. Fathi, et al., "Modelling and simulation of two axes gimbal fuzzy PI stabilization system in the presence of feedback sensors noise," IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 1172. No. 1. IOP Publishing, 2021.‏
  11. Yue, et al., "A new compensation method for DRR of a roll-pitch seeker based on ESO," International Journal of Aerospace Engineering,2021.‏
  12. H. Zipfel, "Modeling and Simulation of Aerospace Vehicle Dynamics–Third edition," 2014.
  13. E. Jean-Jacques and W. Li, Applied Nonlinear Control. Vol. 199. No. 1. Englewood Cliffs, NJ, Prentice Hall, 1991.‏
  14. Maher Mahmoud, et al., "Stabilization loop of a two axes gimbal system using self-tuning PID type fuzzy controller," ISA transactions53.2, 591-602, 2014.
نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی
دوره 25، شماره 1
اردیبهشت 1402
صفحه 76-90

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 17 تیر 1401
  • تاریخ بازنگری: 26 مرداد 1401
  • تاریخ پذیرش: 07 شهریور 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار