کنترل بهینه و تصحیح خطای صفحه پایدار ژیروسکوپی سه درجه آزادی نصب شده بر روی یک جسم پرنده word

 فهرست مطالب

 فصل اول 4

مقدمه 4

1 - 1 عکس برداری و فیلم برداری هوایی 7

1- 2 اهداف پایان نامه 10

1- 3 قواعد و اصول 10

 فصل دوم: تئوری ژیروسکوپ و استخراج مدل آن 15

2- 1 تعریف محورهای مختصات 15

2 – 1- 1 محور مختصات اینرسی 15

2 – 1- 2 محور مختصات بدنه هواپیما 16

2-1-3 محور مختصات پلتفرم 17

2-1-4 محور مختصات گیمبال 18

2- 2 زوایای حرکات افقی و عمودی 18

2-3 دوران اویلر 20

2-4 نرخ دوران اویلر 22

2-5 معادلات حرکت اویلر 23

2-6 معادلات حرکت ژیروسکوپ 25

2-6-1 اغتشاشات گشتاوری ناشی از اصطکاک 31

 فصل سوم: شبیه‌سازی‌های مدل استخراج شده 34

3-1 پاسخ زیروسکوپ به ورودی گشتاور پله 34

3-2 پاسخ دینامیک پیاده‌سازی شده بدون در نظر گرفتن اصطکاک36

 فصل چهارم: طراحی کنترلر 41

4-1 مقدمه 41

4-2 معادلات حالت و قانون کنتر لی 41

4-3 کنترل‌پذیری 48

4-4- طراحی کنترلر 49

4-4-1 روش کنترل PID 49

4-4-2 روش زیگلر- نیکولز برای تنظیم پارامترهای PID 50

4-5 طراحی کنترلر حرکات عمودی 53

4-5-1 طراحی کنترلر بر اساس روش زیگلر نیکولز 53

4-5-2 طراحی کنترلر براساس بهینه سازی 57

4-5- 3 طراحی کنترل کننده بر اساس روش کنترل بهینه LQR 62

6-4- طراحی کنترلر حرکات افقی 74

7-4-نتیجه گیری 71

چکیده:

در این پایان نامه یک کنترل موفق و مناسب درمورد یک ژیروسکوپ 3 درجه آزادی مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از موارد استفاده از این کنترل این است که این کنترل می تواند روی یک وسیله پرنده یا متحرک مورد استفاده قرار بگیرد. هدف نهایی در این پایان نامه طراحی یک صفحه پایدار 3 درجه آزادی میباشد. مدل ریاضی مورد استفاده در این پایان نامه براساس معادلات حرکت اویلر می باشد که شرح کامل آن در متن پایان نامه آمده است. براساس همین مدل ریاضی شبیه سازی های غیرخطی ژیروسکوپ انجام و نتایج نشان داده شده است. کنترل کننده مورد استفاده در این پایان نامه یک کنترلر بهینه LQR خواهد بود که نتایج بدست آمده از آن با یک کنترل کننده سادهPID مقایسه خواهد شد. ضرایب کنترل کننده PIDبراساس گرادیان خطای ناشی از ضرایب به دست آمده است.آزمایشات و شبیه سازی های انجام شده با بکارگیری این کنترلر، توانایی آن را درمورد پایدار سازی صفحه پایدار نشان می دهد.

  فصل اول

مقدمه:

پلتفرم­های 2 درجه آزادی و یا 3 درجه آزادی قطعاتی هستند که به منظور قرار گرفتن در یک زاویه خاص و یا دنبال کردن یک زاویه مورد نظر مورد کنترل قرار می­گیرند. یکی از مواردی که در آن می­توان از یک صفحه پایدار 3درجه آزادی سود برد در عکسبرداری­های هوایی می­باشد. برای این منظور می­توان یک پلتفرم را روی یک وسیله پرنده قرار داد و با کنترل آن و پایدار نمودن آن در یک زاویه خاص از منطقه و یا هدف خاصی عکس­برداری و یا فیلم برداری نمود.

مواردی که به طور گسترده از این گونه اطلاعات هوایی استفاده می کنند عبارتند از: کنترل بحران، مطالعات محیطی و کشاورزی، نقشه برداری و همچنین این اطلاعات به طور گسترده­ای توسط پلیس مورد استفاده قرار می­گیرد. نمونه­ای از این نوع تصویر برداری در شکل 1-1 نشان داده شده است.

دریافت فایل

---

جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید