مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی کنترل کننده تطبیقی بدون مدل برای سیستم غیرخطی کانال پیچ یک وسیله پرنده

نویسندگان
1 مدیر گروه دینامیک پرواز و مهندسی فضایی / دانشکده هوافضای دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
2 کارشناسی ارشد/ دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
3 دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا/دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات تهران
چکیده
در این مقاله، به طراحی کنترل‌کننده غیرخطی یک وسیله پرنده فرضی به روش کنترل تطبیقی بدون مدل پرداخته شده است. پیشرفت صنایع در دهه اخیر باعث پیچیده شدن و بزرگ شدن دستگاه‌ها و فرآیندهای مورداستفاده در آن‌ها شده است به همین دلیل یکی از مشکلات اساسی صنایع، مدل‌سازی این دستگاه‌ها و فرآیندها است که بیشتر آن‌ها از کنترل‌کننده تام به خاطر سادگی، عدم نیاز به طراحی خاص و حجم محاسبات کم استفاده می‌کنند. یکی از راهکارهای حل مشکلات ناشی از مدل‌سازی استفاده از روش‌های داده محور است، یکی از این روش‌ها که تنها با استفاده از داده‌های برخط سیستم عمل می‌کند، کنترل تطبیقی بدون مدل است. این روش دارای ویژگی-های منحصربه‌فردی مانند عدم نیاز به شناسایی سیستم، برخط بودن تخمین پارامترها و وضعیت سیستم، ساختار ساده و تطبیقی، حجم محاسباتی کم نسبت به دیگر روش-های کنترل داده محور برخط و عدم وابستگی کامل به ساختار و دینامیک سیستم است که آن را برتر از سایر روش‌های داده محور کرده است. در این مقاله سه شکل این روش بر روی کانال پیچ یک پرنده غیرخطی پیاده‌سازی و با کنترل کننده تام مقایسه شده است. مقایسه پایداری این کنترل‌کننده و کنترل کننده تام با اعمال نویز و عدم قطعیت به سیستم انجام شده است و در نهایتا برای کاملا صنعتی شدن این بررسی، سیستم همراه با عملگر درجه یک در نظر گرفته شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می-دهد شکل کامل کنترل تطبیقی بدون مدل دارای پاسخی به‌مراتب بهتر نسبت به کنترل‌کننده تام است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Model-Free Adaptive Controller Design for Nonlinear system of an Air Vehicle pitch channel

نویسندگان English

Alireza Basohbat Novinzadeh 1
Mohsen Heydari 2
mohammadreza yaseri 3
2 Aerospace engineering faculty,K.N.Toosi University of Technology
3 Faculty of mechanical and aerospace engineering/Islamic Azad University, Science and Research Branch
چکیده English

In this article, the nonlinear controller design of a hypothetical air vehicle using model-free adaptive control method is presented. The progress of industries in the last decade leads devices and processes to be more complicated and larger. For that reason one of the main problems of industries is modeling of these devices and processes that most of the industries are using PID controller because of simplicity, no need to any design and low computation. One of the solutions of problems caused by modeling is using data-driven control methods that control systems only with online data of the system is model-free adaptive control. This method has unique features that make it preferable from other data-driven methods like, no need to system identification, online estimation of parameters and condition of the system, simple and adaptive structure, low computation than other online methods and independency from the structure and dynamics of the system. In this article, simulate three forms of this method applied to pitch channel of a hypothetical air vehicle have implement and compared with PID controller. Comparison of The stability of this controller and PID applied with input noise and uncertainties to the system has done and finally for industrialization , system with first order actuator is considered. The obtained results demonstrate that the full form of model-free adaptive control has so much better response than PID.

کلیدواژه‌ها English

PID
Data driven Control
Model-Free Adaptive Control
pitch channel
Stability