طراحي كنترل كننده فازي بهينه براي حالت هاور يك بالگرد مدل با درجه آزادي محدود

Design of an Optimal Fuzzy Controller for Hover mode of Finite Degree of Freedom Unmanned Helicopter

بالگرد، سيستمي است غيرخطي، چند متغيره و به شدت ناپايدار كه داشتن ويژگي تداخل بين متغيرهاي آن، كنترل آن را بسيار مشكل مي‌سازد. بنابراين براي كنترل آن بايد از استراتژي‌هاي خاصي بهره گرفت. در اين مقاله قصد داريم بالگرد را در شرايط پروازي هاور پايدار كنيم. براي اين منظور پس از مدلسازي بالگرد و معرفي مدل غيرخطي براي آن ابتدا مدل را خطي‌سازي كرده، سپس بر اساس اين مدل خطي شده يك كنترل‌كننده فيدبك حالت بهينه طراحي مي‌شود. براي بهبود كيفيت پاسخ، كنترل‌كننده‌اي فازي طراحي خواهيم نمود كه مبتني بر استراتژي كنترل‌كننده بهينه مي‌باشد. براي ايجاد قابليت اطمينان، اين دو كنترل‌كننده را بر روي مدل غيرخطي به صورت شبيه‌سازي آزمايش مي‌كنيم و نشان خواهيم داد كه در واقع كنترل كننده فازي بهينه حتي در يك نقطه كار مشخص، داراي عملكرد بهتري نسبت به كنترل كننده فيدبك حالت بهينه‌ مي‌باشد.

A helicopter has nonlinear dynamics and it’s a multivariable system. A helicopter is an unstable plant with high level of interaction between some of its variables. Therefore, controlling a helicopter is very difficult and to control it we must use special strategies. A fuzzy controller is a kind of nonlinear controller. It can control a plant without a mathematical model or a poor model. In this paper, we designed a fuzzy controller for an unmanned helicopter with finite degree of freedom. The fuzzy controller is designed based on optimal controller strategies. The proposed method has a better performance than state feedback optimal controller.