دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 17 8 2017 10 23 Multilevel Modeling of an Unmanned Rotorcraft and Robust Controller Design for Trajectory Tracking مدل سازی چند سطحی پرواز بالگرد بدون سرنشین و طراحی کنترلر مقاوم برای تعقیب مسیر 388 398 10087 FA محمدحسین خالصی دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران حسن سالاریه دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف محمود سعادت فومنی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف Journal Article 1970 01 01 According to numerous capabilities and increasingly military and commercial applications of radio controlled helicopters, many investigations are being performed on these unmanned aircraft vehicles. Due to nonlinear, complex, unstable and coupled dynamic system and also existing limitations on manual control, the ability of automatic control of these vehicles has gained great importance. In this paper, in addition to investigating different methods of unmanned helicopters dynamic modeling, a multi-level simulator environment has been designed and implemented for flight performance analysis and effects of different parameters have been investigated. The main importance and innovation of present simulator is in possibility of dynamic flight simulation of helicopter using different theories for applications like control system design, performance analysis and real flight simulation. The main difference of the utilized methods is in theories and assumptions applied in main rotor and its flapping dynamics modeling. For each level, Kalman filter and control system design have been performed and preliminary results show the acceptable performance of estimator and controller systems. Considering the complexity of real unmanned helicopter behavior compared to previously performed models, the proposed multi-level simulator can be used as an appropriate tool for the first step before real flight tests. با توجه به قابلیت های متعدد و کاربردهای روزافزون تجاری و نظامی هلیکوپترهای رادیو کنترل، مطالعات فراوانی بر روی این وسایل پرنده بدون سرنشین در حال انجام است. با توجه به سیستم دینامیکی غیرخطی، پیچیده، ناپایدار و کوپل شده و همچنین محدودیت های موجود در کنترل و هدایت دستی، توانایی کنترل خودکار این وسایل از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله ضمن بررسی روش های مختلف مدلسازی دینامیکی هلیکوپترهای بدون سرنشین، یک محیط شبیه ساز چندسطحی برای تحلیل عملکرد پرواز و بررسی اثرات پارامترهای مختلف، طراحی و پیاده سازی شده است. اهمیت و نوآوری اصلی شبیه ساز ایجاد شده، امکان شبیه سازی دینامیکی پرواز هلیکوپتر با استفاده از تئوری های مختلف برای کاربردهایی نظیر طراحی سیستم کنترلی، بررسی عملکرد آن و شبیه سازی واقعی پرواز است. تفاوت اصلی مدلسازی های مختلف در تئوری و فرضیات به کار رفته در مدلسازی مجموعه روتور و دینامیک فلپینگ آن می باشد. برای هر سطح، طراحی فیلتر کالمن و سیستم کنترلی انجام گرفته و نتایج اولیه نشان دهنده عملکرد قابل قبول تخمین گر و کنترلر است. با توجه به چندسطحی بودن شبیه ساز و پیچیدگی بیشتر رفتار واقعی هلیکوپتر بدون سرنشین نسبت به مدلسازی های انجام شده، می توان از این شبیه ساز به عنوان راه حل بهتر برای مرحله مقدماتی قبل از انجام تست های پرواز واقعی بهره برد. https://mme.modares.ac.ir/article_10087_afc2637129ad904485e07d2c0e6b0688.pdf