کنترل بهینه مبتنی بر برنامه‌ریزی مسیر حداقل انرژی برای یک کوادروتور
نویسندگان
چکیده مقاله:
کوادروتور یک وسیله پرنده با 6 درجه آزادی است که قابلیت پرواز عمودی و انجام مانورهای پیچیده را داراست. کوادروتورها به سبب ساختار ذاتی خود مصرف انرژی بالایی دارند و از همین رو حداقل کردن انرژی مصرفی آنها به سبب افزایش زمان پروازی و برد عملیاتی آنها، بسیار مهم می‌باشد. در این مقاله به منظور بیشینه کردن زمان عملیاتی کوادروتور، الگوریتم برنامه‌ریزی مسیر حداقل انرژی و کنترل بهینه برای حرکت بین دو نقطه مشخص ارائه می‌شود. به منظور نیل به این هدف ابتدا معادلات دینامیکی کوادروتور و موتور استخراج شده، سپس با معرفی انرژی کل مصرفی باتری بعنوان تابع هزینه عملی و با استفاده از تئوری کنترل بهینه، مسیر حداقل انرژِی تعیین می‌شود. تمامی قیود موجود نیز از طریق ضرایب لاگرانژ وارد معادلات همیلتونین شده تا مسیر حداقل انرژی بدست آمده، تمامی آنها را ارضا نماید. در انتها نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی با نتایج پروفایل سرعت ذوزنقه‌ای مرسوم مقایسه شده که ذخیره انرژی تا چهار درصد را در مقایسه با پروفایل سرعت ذوزنقه‌ای مرسوم نشان می‌دهد. نتایج همچنین نشان می‌دهند که مدت زمان پرواز نسبت به طول مسیر تاثیر بیشتری در مصرف انرژی دارد. همچنین با استفاده از نتایج شبیه-سازی در وضعیت‌های مختلف، یک رابطه کمی بین طول مسیر و مدت زمان پرواز با میزان مصرف انرژی توسط کوادروتور استخراج شده که می‌تواند در تخمین حداکثر برد پرواز یا مدت زمان پرواز با توجه به میزان انرژی باتری بسیار سودمند باشد.
منابع مشابه
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 ...
متن کاملطراحی مسیر و کنترل مسیر پرواز در سامانه‌های هوابرد جهت استحصال بهینه انرژی بادی
در این پژوهش، تولید انرژی الکتریکی با استفاده از سامانه‌های هوابرد (کایت) مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مدلی مناسب برای توصیف رفتار سامانه‌های هوابرد استخراج شده و با بهره‌گیری از آن، الگوریتمی جهت تولید مسیر حرکت مناسب در سامانه هوابرد در فاز کشش ارائه شده است. سپس، به‌منظور دستیابی به عملکرد مناسب، ردیابی مسیر مطلوب و درنتیجه تولید بهینه انرژی بادی، یک کنترل‌کننده مقاوم مبتنی بر روش مد ...
متن کاملردگیری غیرخطی بهینه و مقید مسیر مبتنی بر تابع لیاپانوفی کنترل
چکیده: هدف از این مقاله، ردگیری بهینه و مقید با استفاده از راهبرد کنترل غیرخطی بهینه مبتنی بر تابع لیاپانوفی کنترل (CLF) است. رویکرد اصلی روش مزبور این است که دارای حل تحلیلی بوده و تضمین می‌کند که سیستم حلقهبسته را پایدار نماید، ضمن اینکه رابطه صریحی برای کنترل‌کننده فراهم میسازد. روشی که مبتنی بر تابع لیاپانوفی کنترل است و تابع هزینه را نیز در فرآیند طراحی لحاظ می‌نماید روش "کفایت صدق است. ...
متن کاملبهینه یابی مسیر تولید نفت ایران: یک مدل کنترل بهینه برنامه ریزی پویا
In this article we present a dynamic programming model for oil production in Iran. To this end, we represent our model in the form of a Bellman equation in which the function for discounted profit as the objective function is formulated as a Bellman equation, and hence is viewed as a dynamic programming problem.Specifically, in order to show the liquids flow in oil tanks, we use differential eq...
متن کاملروش کنترل بهینه برای تعیین مسیر بهینه موشک ماهواره‌بر، برپایه جرم بار محموله ماکزیمم
در این مقاله به یافتن مسیر بهینه موشک ماهواره‌بر با هدف بیشینه‌سازی بار محموله پرداخته شده‌است. در ابتدا به مدل‌سازی کامل حرکت موشک پرداخته می‌شود که شامل؛ مدل‌سازی محیط، اتمسفر، جاذبه و شکل زمین، مدل‌سازی جرمی، مدل‌سازی معادلات حرکت و در نهایت مدل‌سازی ضرایب آیرودینامیکی موشک است.سپس مراحل تدوین یک روش طراحی بهینه به‌کمک تئوری کنترل بهینه شرح داده می‌شود. با استفاده از حساب تغییرات، مدل‌سازی ...
متن کاملمدل تعیین حداقل فاصله خوانایی تابلوهای راهنمای مسیر مبتنی بر حجم اطلاعات مندرج بر روی تابلو
با افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش تقاضای حمل و نقل ، شبکه راههای کشور گسترش یافته و این عامل سبب شد تا نیاز رانندگان به تجهیزات راهنمایی و رانندگی در سطح راهها به دلیل افزایش ایمنی آنها بیشتر احساس شود. یکی از مهمترین تجهیزات مربوط به ایمنی راهها ، تابلوهای راهنمای مسیر می باشند. در همین راستا ، در این پژوهش ، به منظور تعیین رابطه حداقل فاصله خوانایی مرتبط با حجم اطلاعات مندرج در تابلو ، ...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 52 شماره 5
صفحات 171- 180
تاریخ انتشار 2019-01-28
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023