طراحی مسیر بهینه کوادروتور برمبنای کمینه گشتاور

طراحی بهینه مسیر حرکت ربات های پرنده با توانایی بالقوه در نقش هبرداری و عملیات تجسس منجر به بهبود در عملکرد آ نها می‌شود. از این رو هدف از این مقاله، طراحی مسیر بهینه یک ربات کوادروتور بر مبنای حداقل سازی گشتاور موتورها در حرکت نقطه به نقطه می‌باشد. ابتدا معادلات دینامیکی حرکت کوادروتور با استفاده از روش نیوتن به فرم فضای حالت استخراج می‌شوند. سپس بهینه سازی مسیر حرکت براساس حل غیرمستقیم مسأله کنترل بهینه ارائه می‌شود. بدین منظور با استفاده از اصل مینیمم پونتریاگن و استخراج تابع همیلتون؛ شرایط لازم بهینگی با توجه به محدودیت گشتاور اعمالی موتورها به دست می‌آید. معادلات به دست آمده یک مسأله مقدار مرزی را تشکیل می‌دهند که با حل این معادلات می‌توان به جواب بهینه دست یافت.  در نهایت به منظور بررسی کارایی روش پیشنهادی، شبیه سازی عددی برای یک کوادروتور انجام می‌شود و مسیر بهینه بر اساس تابع هدف کمینه گشتاور برای آن طراحی می‌گردد. نتایج شبیه سازی قدرت روش و توانایی آن برای حل مسائل پیچیده نظیر طراحی مسیر حرکت کوادروتورها را نشان می‌دهد.