عنوان کامل پروژه:

پروژه کنترل فعال ارتعاشات مزاحم شیمی (تاب خوردن) ارابه فرود هواپیماهای نظامی و غیرنظامی به کمک کنترلر مقاوم بهینه با استفاده از نرم افزار MATLAB و به همراه فیلم آموزشی نرم افزار MATLAB

در اين پروژه، برای کنترل نوسانات شیمی ارابه فرود دماغه هواپیما، کنترل­‌گر بهینه‌ی غیر­خطی و مقاوم در برابر اغتشاشات طراحی ‌شده است. ارتعاشات شیمی پدیده‌ای خود برانگیخته است که در اثر حرکت چرخ بر روی زمین به وجود می‌آید؛ این ارتعاشات در ارابه‌ی فرود هواپیما به دلیل سرعت بالای هواپیما و شدت ضربه در هنگام فرود بسیار تأثیرگذار هستند؛ بنابراین کنترل این ارتعاشات از اهمیت بالایی برخورداراست، چرا که این ارتعاشات به‌ طور مستقیم بر روی ایمنی و راحتی مسافران تأثیرگذار هستند. در این پروژه کنترل ارتعاشات شیمی، با روش‌های کنترلی مختلف بررسی شده است. برای کنترل این ارتعاشات به روش نیمه فعال، می‌بایست امکان تغییر به‌ موقع در یکی از پارامترهایی که بر روی پایداری سیستم تأثیر دارند، فراهم باشد که یکی ازمهم‌ترین این پارامترها، میرایی است؛ بنابراین برای کنترل نیمه فعال از میراگر مگنتورئولوژیک استفاده شده است؛ چراکه این میراگر می‌تواند میرایی متغیر مورد نیاز را به‌ طور پیوسته و متناسب با فرمان کنترلی، با اعمال ولتاژ مناسب تأمین کند. برای طراحی کنترل­‌گر فعال، پس از خطی‌سازی معادلات غیرخطی ارتعاشات شیمی، معادلات فضای حالت را استخراج کرده، سپس با استفاده از ورودی کنترلی مناسب، کنترل حلقه بسته سیستم مورد بررسی قرار گرفته و برای بهینه کردن مصرف انرژی، با استفاده از مدل کنترلی تنظیم‌کننده خطی درجه دوم، کنترل­‌گر بهینه طراحی شده است. به خاطر ماهیت غیر خطی ارتعاشات شیمی، با استفاده از معادلات ریکاتی وابسته به حالت کنترل­‌گر غیر­خطی بهینه طراحی شده است و برای مقاوم بودن کنترل­ گر طراحی شده در برابر اغتشاشات، باترکیب کنترل مد لغزشی و کنترل بهینه، کنترل­ گر بهینه­‌ی مقاوم طراحی شده است. برای صحت‌­سنجی نتایج، در ابتدا پاسخ‌های ارتعاشی سیستم در حالت کنترل حلقه باز، با روش‌های کنترلی بیان‌شده، در نرم‌­افزار MATLAB شبیه‌سازی و با هم مقایسه شده است؛ سپس پاسخ­های کنترلی سیستم با مراجع کنترلی مقایسه شده است که عملکرد خوب روش­های کنترلی پیشنهادی را تأیید می‌­کند.

آنچه در این کد خواهید آموخت:

۱- نحوه مدلسازی دینامیکی ارابه فرود

۲- کنترل نیمه فعال ارتعاشات شیمی

۳- طراحی کنترل گر بهینه خطی و رؤیت گر خطی

۴- طراحی کنترل گر غیرخطی بهینه با استفاده از معادلات ریکاتی وابسته به حالت (SDRE)

۵- طراحی کنترل گر مقاوم مد لغزشی (SMC)

۶- طراحی کنترل گر بهینه‌ی مقاوم با ترکیب کنترل مقاوم مد لغزشی و معادلات ریکاتی وابسته به حالت (SDRE+SMC=ROSMC)

۷- طراحی رؤیتگر بهینه غیرخطی