طراحی کنترلر pid پیش بین غیر خطی جهت کنترل پرواز هماهنگ فضاپیماها

در مقاله حاضر، کنترلر pid غیرخطی بر اساس روش کنترلی پیش بین برای کنترل پرواز هماهنگ فضاپیماها در حالت دنبال کردن رهبر، طراحی می شود. این کنترلر بر اساس معادلات غیرخطی حرکت نسبی هیل در مدارهای دایروی طراحی شده و جهت کنترل اغتشاشات، از ضریبی در ساختار کنترلر که معرف بزرگی میزان اغتشاشات ورودی به سیستم است، استفاده می شود. در ابتدا فرکانس کنترلی با استفاده از الگوریتم کنترل پیش بین بدست آمده است. در فرکانس کنترلی به جای استفاده از اغتشاشات، تخمین اغتشاشات (خروجی مشاهده گر اغتشاشات) را قرار داده و معادلات را به فرمی بازنویسی کرده که ضرائب pid را تشکیل دهند. همچنین پایداری دینامیک حلقه بسته سیسستم به کمک پایداری دینامیک خطا اثبات می گردد. نتایج شبیه سازی، توانایی عملکرد کنترلر pid غیرخطی در تعقیب آرایش مطلوب را نشان می دهد. هم چنین تاثیر عوامل مختلف در کیفیت جواب ها نیز مورد بررسی قرار می گیرد. با افزایش محدوده پیش بینی، زمان نشست و میزان تلاش کنترلی افزایش می یابد. همچنین با افزایش ضریب مشاهده گر اغتشاشات به کار رفته در ساختار کنترلر، زمان نشست تغییر محسوسی نکرده و تلاش کنترلی افزایش چشم گیری را نشان می دهد.