Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
12
1
gregorian
2016
3
1
16
1
online
1
fulltext
fa
طراحی و شبیهسازی سیستم کنترل نظارتی فازی و الگوریتم هدایت سهبعدی بهینه شدهی تعقیب هویج فازی برای یک ریزپرندهی بال-ثابت
Design and Simulation of a Fuzzy-Supervisory Control System and an Optimized Three-Dimensional Fuzzy Carrot-Chasing Guidance Algorithm for a Fixed-Wing MAV
با توجه به اهمیت سیستمهای خلبان خودکار در هواپیماهای بدون سرنشین، در این مقاله ابتدا به طراحی پارامتری سیستمهای هدایت و کنترل پرداخته شده و سپس روش بدست آمده بر روی یک ریزپرندهی عملیاتی شش درجه آزادی غیرخطی پیادهسازی میگردد. سیستم کنترل پیشنهادی نظارتی فازی بوده که ضرایب نهایی آن به روش الگوریتم ژنتیک بهینه گشتهاند. به منظور طراحی سیستم هدایت نیز، ابتدا الگوریتمهای هندسی تعقیب مسیر میدان برداری و تعقیب هویج دو بعدی(ارتفاع ثابت)، به سه بعد تعمیم داده شدهاند. سپس، سیستم هدایت سه بعدی بهینهشده تعقیب هویج فازی بر پایهی ترکیب الگوریتم هندسی تعقیب هویج، منطق فازی و الگوریتم ژنتیک، برای یک ریزپرندهی بال-ثابت ارائه گردیده است. اضافه شدن منطق فازی به روش تعقیب هویج موجود، عملکرد آن را به طور قابلتوجهی بهبود میبخشد. در هر مانور پروازی خودکار، سیستمهای کنترل و هدایت به طور همزمان بر عملکرد هواپیما تأثیر دارند. بنابراین، با در نظر گرفتن سیستم کنترل یکسان، مقایسهی عملکرد سیستمهای هدایت سه بعدی بر پایهی هر سه روش تعقیب هویج، تعقیب هویج فازی و میدان برداری با حضور اغتشاش باد و بدون آن صورت گرفته است. نتایج حاکی از برتری روش تعقیب هویج فازی ارائه شده در این مقاله در حرکت افقی و روش میدان برداری تعمیم داده شده به بعد سوم ارتفاع در حرکت عمودی میباشد.
Due to the importance of autopilot systems in Micro Aerial Vehicles (MAVs), in this paper first, parametric guidance and control systems are designed, and then they are implemented on a simulated nonlinear six-DOF MAV. The control system is fuzzy-supervisory which its gains are optimized using genetic algorithm. For designing the guidance system, first, two-dimensional (constant height) path following algorithms of vector field and carrot-chasing are developed to 3D algorithms. Then, an optimized 3D fuzzy carrot-chasing guidance system is presented using a combination of the carrot-chasing geometric algorithm, fuzzy logic, and genetic algorithm. Augmentation of the fuzzy logic to the carrot-chasing algorithm, improves its performance significantly. In any autonomous flight maneuver, guidance and control systems affect the performance of the aircraft, simultaneously. So, using a similar control system, the performance of the 3D carrot-chasing algorithm, 3D vector field method, and the proposed 3D fuzzy carrot chasing algorithms are compared with and without applying the wind external disturbance. Results have shown significant superiority of the proposed 3D fuzzy carrot-chasing approach in the horizontal plane of motion and the 3D vector field method in the vertical plane of motion.
"کنترل نظارتی فازی","سیستم هدایت سه بعدی","الگوریتم تعقیب هویج فازی","الگوریتم میدان برداری","الگوریتم ژنتیک"
"Fuzzy supervisory control","three dimensional guidance system","fuzzy carrot-chasing algorithm"," vector field algorithm","genetic algorithm"
10
20
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-5055&slc_lang=fa&sid=15
Seyed Amir Hossein
Tabatabaei
سید امیر حسین
طباطبایی
100319475328460060150
100319475328460060150
No
مرکز سیستم ها و فناوری های پیشرفته (CAST)، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران
Aghil
Yousefi Koma
عقیل
یوسفی کما
100319475328460060151
100319475328460060151
Yes
رئیس / مرکز سیستمها و فناوریهای پیشرفته دانشگاه تهران
Seyed Moosa
Ayati
سید موسی
آیتی
100319475328460060152
100319475328460060152
No
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشکده فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران
Seyed Saeid
Mohtasebi
سید سعید
محتسبی
100319475328460060153
100319475328460060153
No
مرکز سیستمها و فناوریهای پیشرفته (CAST)، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشکده فنی دانشگاه تهران