مدلسازي ، شبيه سازي ديناميكي و كنترل ربات پرنده چهار ملخه

در اين مقاله مدل كامل ديناميكي يك كوادروتور به روش لاگرانژ استخراج و سپس سيستم كنترلي گشتاور محاسبه شده براي آن طراحي، بهينه و شبيه سازي مي شود. قدرت مانورپذيري بالا، تنوع در كاربرد ، سادگي ساخت و هزينه تعمير و نگه داري پايين، لزوم استفاده از اين وسيله را مشخص مي كند. معادلات ديناميكي ربات، غير خطي، كوپل شده و به شدت ناپايدار مي باشند. بدليل اين ناپايداري ذاتي، اعمال يك كنترلر جهت پايدارسازي وضعيت آن ضروري است. در اين مقاله با در نظر گرفتن مدل دقيق بدست آمده، از روش كنترل گشتاور محاسبه شده جهت كنترل وضعيت و موقعيت كوادروتور استفاده شده است. از آنجا كه سيستم كم عملگر است، تنها چهار مختصه از مختصات تعميم يافته را مي توان كنترل كرد. كنترلر طراحي شده براي دو حالت كنترل موقعيت ثابت و كنترل مسير بررسي شده است. نتايج شبيه سازي نشان مي دهد سيستم كنترلي طراحي شده عملكرد مناسبي در پايدارسازي و تعقيب مسير مطلوب مورد نظر دارد. نهايتا سيستم كنترلي بهينه بر اساس مينيمم كردن انتگرال قدر طلق خطا بين خروجي سيستم و خروجي مطلوب، با استفاده از الگوريتم ژنتيك طراحي و نتايج سيستم بهينه با سيستم غير بهينه مقايسه گرديده است.