پایدارسازی مقاوم در زمان تعیینشده ارتفاع و وضعیت کوادروتور با بازخورد تأخیری دورهای و بهره کراندار در حضور اشباع عملگر
علی حسینی لقا
چکیده مقدمه: در بسیاری از مأموریتهای پرندههای بدون سرنشین، صفر شدن خطا در لحظهای از پیش تعیینشده یک الزام عملیاتی است. روشهای متعارف کنترل در زمان تعیینشده بر بهرههایی استوارند که در لحظه نشست واگرا میشوند و به اشباع عملگر، تقویت نویز و ضرورت قطع قانون کنترل میانجامند.
روش: در این پژوهش طرحی مقاوم بر پایه بازخورد تأخیری دورهای با بهره کراندار برای پایدارسازی ارتفاع و وضعیت کوادروتور ارائه میشود. چون هر چهار کانال ساختار بازخورد اکید مرتبه دوم دارند، قانون کنترل با پسگام در دو گام و با تأخیر یکچهارم زمان تعیینشده طراحی میگردد. افزون بر تحقق پایداری، کرانداری سیگنالها، شرط مخروط وضعیت و گسترش به جرم و ممان اینرسی نامعلوم اثبات میشود.
یافتهها: زمان نشست چهار کانال میان ۲٫۹۴۲۷ و ۲٫۹۶۴۴ ثانیه برای زمان تعیینشده سه ثانیه است و بیشینه بهره ۱٫۷۳۱ میماند. در ۵۰۰ اجرای مونتکارلو ۹۷٫۸ درصد اجراها زمان تعیینشده را برآورده میکنند و صدک ۹۵ خطای پس از آن ۲٫۰۷ میلیمتر است. بررسی اشباع، نمونهبرداری و تأخیر ورودی نشان میدهد تحقق دقیق به همگرایی عملی درون نواری فرو میکاهد که با دوره نمونهبرداری و اندازه تأخیر رابطهای خطی دارد.
نتیجهگیری: کوچکترین زمان تعیینشده تحققپذیر از کران نیروی پیشران پرنده میآید و نه از کنترلکننده، و حدود ۲٫۱۴ ثانیه است. حافظه و بار محاسباتی طرح، پیادهسازی روی ریزپردازندههای پروازی متعارف را ممکن میسازد.