کنترل بهینه یک هواپیمای بدون سرنشین در عملیات تعقیب هدف متحرک

در این مقاله، به طراحی و مقایسه عملکرد کنترلرهای خطی با یک کنترلر بهینه پیشنهادی برای هواپیمایی بدون سرنشین پرداخته می شود. مانور مورد نظر عملیات تعقیب هدف متحرک تا رسیدن به شعاع مشخصی از آن بر اساس قانون هدایت خط دید (Line of Sight, LOS) می باشد. پس از استخراج مدل دینامیکی سیستم، به طراحی کنترلرهای متنوع خطی بر اساس روش های چند جمله ای های باترورث، بسل و کنترل بهینه پرداخته شده و سپس شبیه سازی همزمان دو دسته معادلات عرضی و طولی برای بررسی حرکت کلی شش درجه آزادی صورت خواهد گرفت. برای سنجش میزان مقاوم بودن کنترلرهای طراحی شده، نیروی باد به صورت یک ورودی اغتشاشی نویز سفید به سیستم در صفحه افق اعمال خواهد شد. کنترلر بهینه پیشنهادی علاوه بر مصرف بهینه انرژی، نسبت به نیروی اغتشاشی قابل ملاحظه باد کاملا مقاوم می باشد. همچنین، میزان خطای متغیر خطای متغیرهای حالت با وزن های متناسب داده شده برای کترلر بهینه دارای مقادیر بمراتب کمتری است.