طراحی سامانه کنترلی کشتی هوایی جهت عبور از قیچی باد با رویکرد برنامه‌ریزی بهره دینامیکی

ابعاد بزرگ و پایین‌بودن مانور‌پذیری کشتی هوایی سبب شده است تا این وسیله در برابر شرایط بد جو آسیب‌پذیر باشد. به‌دلیل ماهیت غیرخطی پدیدة قیچی باد، استفاده از روش‌های کنترل کارآمد اجتناب‌ناپذیر است. در این پژوهش، برای یک کشتی هوایی، در مواجهه با قیچی باد در فاز نشست، کنترلگری با رویکرد برنامه‌ریزی بهرة دینامیک توسعه داده می‌شود. در ابتدا مدلسازی دینامیکی شش درجه آزادی کشتی هوایی انجام شده و مدل تحلیلی ویکوری به معادلات حرکت الحاق می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که تغییر قابل‌ ملاحظه‌ای بدون حضور سامانة کنترلی مناسب در حین پرواز در پارامترهایی از جمله ارتفاع، جابه‌جایی عرضی و زاویة غلت پدید می‌آید. برای اعتبارسنجی و مقایسة نتایج با روش پیشنهادی، یک کنترلگر تنظیم‌کننده درجه دو خطی بر کشتی هوایی جهت حفظ تعادل و شرایط دائمی پرواز اعمال می‌گردد. نتایج حاصل نشان‌دهندة اهمیت روش کنترلگر غیر‌خطی و توانایی این روش در کنترل کشتی هوایی در شرایط بد جو نسبت به روش کنترلر خطی است. با مطالعة نتایج چنین برداشت می‌شود که کنترلگر برنامه‌ریزی بهرة دینامیک توانسته ‌است تغییرات زیاد ارتفاع، جابه‌جایی عرضی و زاویة غلت را به‌خوبی کنترل کند. این مهم با کنترل مقادیر زاویة حمله، سرعت عرضی و سرعت زاویه‌ای غلت انجام شده‌ است.