مدل سازی و کنترل سیستم trms با استفاده از منطق فازی و anfis

در دهه های اخیر فناوری هوا فضا پیشرفت های شگرفی داشته که باعث به وجود آمدن بستر مناسبی برای طراحی، ساخت و کنترل وسایل ترابری هوایی مانند هواپیما ها و هلیکوپتر شده است. با توجه به نقش اساسی کنترل کننده ها در این زمینه و دشواری پیاده سازی آن ها روی سیستم های اصلی، مدل های آزمایشگاهی نظیر trms (که مدل آزمایشگاهی هلیکوپتر با دو درجه آزادی است) ساخته شده و در اختیار محققین قرار گرفته تا بدین وسیله بتوانند کنترل کننده های طراحی شده را بدون خطر روی آن ها پیاده سازی کرده و نتایج را عملاً مشاهده کنند. اما بهتر است کنترل کننده ها ابتدا در شبیه سازی های کامپیوتری محک زده شوند و بعد از آن روی سیستم آزمایشگاهی پیاده سازی شوند. در این پایان نامه ابتدا مدل سازی سیستم trms به وسیله ی anfis انجام می پذیرد. anfis نوعی سیستم نروفازی است که از ترکیب شبکه های عصبی و منطق فازی به دست آمده، به این صورت که از نقطه قدرت هریک، جهت پوشش نقطه ضعف دیگری استفاده شده است. anfis با بهره گیری از قوانین فازی و فرایند آموزشی که دارد، برای مدل سازی و کنترل یک سیستم، نیازی به اطلاعات دقیق در مورد آن نداشته و به همین دلیل در سال های اخیر توجه عده ی زیادی از مهندسین کنترل را به خود جلب کرده است. جهت بهتر شدن کارایی مدل anfis در این پایان نامه از خوشه بندی داده های آموزشی برای به دست آوردن مدل اولیه استفاده می شود و انتخاب بهترین ترکیب از متغیر های ورودی مورد نیاز توسط یک روش مبتنی بر حذف تدریجی ورودی ها صورت می پذیرد. پس از انجام مدل سازی، کنترل سیستم trms مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این راستا ابتدا یک کنترل کننده ی فازی طراحی می شود که بتواند اثر متقابل دینامیک های چرخش افقی و عمودی هلیکوپتر روی یکدیگر را تا حدودی خنثی کرده و کنترل هر یک از درجات آزادی سیستم را به شکل قابل قبولی انجام دهد. با وجود پاسخ مناسب این کنترل کننده در شبیه سازی های کامپیوتری، استفاده ی عملی از آن به دلیل تعداد زیاد قوانین و حجم بالای محاسبات مورد نیاز، ممکن است با مشکل مواجه شود. در بخش آخر پایان نامه روشی برای ساده سازی وتنظیم این کنترل کننده ی فازی با کمک anfis ارائه می گردد. کنترل کننده ی نهایی نه تنها افت کارایی نسبت به کنترل کننده ی فازی اولیه نداشته، بلکه به مراتب ساده تر از آن بوده و قطعاً در پیاده سازی عملی نتیجه ی بهتری خواهد داشت.