توصيفگر ها :
تخصيص كنترل تطبيقي , عملگرهاي افزونه , عيب عملگر , كنترل تطبيقي مدل مرجع , سيستمهاي كنترل پرواز
چكيده فارسي :
در سيستمهاي كنترل پرواز، عملگرهاي افزونه بهمنظور ارتقاء قابليت اطمينان و بهبود عملكرد سيستم بهكار گرفته ميشود. اين افزونگي بهويژه در مواقعي كه عملكرد يكي از عملگرها كاهش يابد يا دچار عيب شود، اهميت ويژهاي پيدا ميكند. در چنين شرايطي، سيستم قادر خواهد بود با بهرهگيري از ساير عملگرهاي موجود، عمليات خود را ادامه داده و از بروز نقصهاي جدي جلوگيري كند. با اين حال، بهدليل وجود چندين عملگر كه هر كدام قادر به انجام وظايف مشابه هستند، تخصيص كنترل بهينه ميان عملگرها اهميت زيادي پيدا ميكند. تخصيص كنترل فرآيندي است كه در آن نيروي كنترلي بهطور بهينه بين عملگرها توزيع ميشود تا عملكرد سيستم افزايش يافته و نقش تعيينكنندهاي در حفظ عملكرد مطلوب هواپيما، بهخصوص در شرايط بروز عيب در عملگرها داشته باشد.
هدف اصلي اين پژوهش، طراحي و ادغام يك الگوريتم تخصيص كنترل تطبيقي با يك كنترلكننده تطبيقي مدل مرجع (MRAC) جهت مديريت عيوب، عدم قطعيتها و خطاهاي مدلسازي در سيستمهاي كنترل پرواز است. با استفاده از اصول كنترل تطبيقي مدل مرجع، اين روش بهطور مؤثر به مديريت عيوب، عدم قطعيتها و خطاهاي مدلسازي پرداخته و امكان عملكرد بهينه در شرايط مختلف عملياتي را فراهم ميآورد. علاوه بر اين، رويكرد پيشنهادي بهگونهاي طراحي شده است كه اشباع عملگرها و تخمين تطبيقي پارامترهاي ناشناخته سيستم را در نظر گرفته و بدين ترتيب، عملكرد و قابليت اطمينان سيستم را در شرايط مختلف عملياتي بهبود ميبخشد.
براي ارزيابي كارايي الگوريتم پيشنهادي، كنترلكننده تطبيقي بر روي مدل خطيشدهي يك هواپيما پيادهسازي شده است. از آنجا كه اين كنترلكننده براي مدلهاي خطي طراحي ميشود، ابتدا يك هواپيما مانند (ADMIRE) را خطيسازي كردهايم. سپس، پس از طراحي كنترلكننده براي اين مدل خطي، شبيهسازيهايي انجام شده و عملكرد آن بر روي مدل ADMIRE مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج شبيهسازيها نشان ميدهند كه استراتژي پيشنهادي بهطور مؤثري قادر است تا عيوب عملگرها را جبران كرده و كارايي آنها را بهبود بخشد.
چكيده انگليسي :
Flight control systems employ redundant actuators to enhance reliability and improve overall system performance. This redundancy
becomes especially critical when one of the actuators experiences degraded performance or suffers a fault; under such
circumstances, the system can continue operating by leveraging the remaining actuators, thereby avoiding serious malfunctions.
However, due to the presence of multiple actuators with similar capabilities, optimal control allocation among them is of paramount
importance. Control allocation refers to the process of optimally distributing the available control effort among the actuators,
significantly contributing to the maintenance of the desired aircraft performance, particularly in the event of actuator faults. The
primary objective of this research is to design and integrate an adaptive control allocation algorithm with a Model Reference Adaptive
Controller (MRAC) for managing actuator faults, uncertainties, and modeling errors inherent in flight control systems. By utilizing the
MRAC principles, the proposed method effectively addresses faults, uncertainties, and model inaccuracies, ensuring optimal
performance under varying operational conditions. Furthermore, the approach is designed to account for actuator saturation and to
perform adaptive estimation of unknown system parameters, thereby enhancing both the performance and reliability of the system.
To evaluate the performance of the proposed algorithm, the adaptive controller was implemented on a linearized aircraft model.
Specifically, a particular aircraft model (such as the ADMIRE) was linearized, and after designing a controller for this linear model,
simulations were carried out to assess its performance on the ADMIRE model. The simulation results demonstrate that the proposed
strategy effectively compensates for actuator faults and improves actuator performance.