طراحی و پیاده سازی سامانه هپتیکی تولید نیروهای آیرودینامیکی در اهرم کنترلی سیستم پرواز با سیم

در سامانه پرواز¬ با¬ سیم کنترل کننده های دستی پرواز بدون اتصال مستقیم مکانیکی از طریق ادوات هپتیکی و کانال¬های ارتباطی مکاترونیکی با بالک ها ارتباط پیدا می¬کنند؛ بنابراین بایستی سامانه کنترلی تعاملی با شفافیت بالا طراحی ¬شود، به گونه ای که کاربر در تعامل با سیستم هپتیکی، بازخورد مناسبی از نیروهای آیرودینامیکی داشته باشد. بدین منظور در حالت ایده¬آل واسط هپتیکی باید امپدانس محیط را بدون هرگونه تحریف به کاربر منتقل کند؛ به عبارت دیگر، نسبت مطلوب امپدانس انتقال به امپدانس محیط باید برای پهنای باند مشخص برابر عدد یک باشد. در این پایان¬نامه برای ایجاد تعامل کاربر با محیط مجازی ساختاری پیاده می¬شود که شفافیت نزدیک به یک داشته باشد. در این پایان¬نامه با توجه به شباهت عملکردی سیستم¬های کنترل از راه دور با سیستم¬های پرواز با سیم، الگوریتم¬های کنترل از راه دور شامل دوکاناله، چهارکاناله و سه¬کاناله مورداستفاده قرارگرفته است. برای مدل¬سازی از مدل هواپیمای ¬موجود مجهز به سامانه¬ی پرواز با سیم استفاده شده است. سپس جهت اعمال در ساختار¬های فوق، عملکرد هواپیما با یک سیستم جرم-فنر-دمپر با تقریب مناسبی مدل-سازی می¬شود. جهت تعامل با کاربر دستگاه هپتیکی فلکون بکار گرفته شده است که رفتار دینامیکی آن نیز با یک سیستم جرم-فنر- دمپر سه پارامتری قابل تخمین است. با پیاده¬سازی سامانه¬ی پرواز با سیم در قالب ساختار کنترل از راه دور و استفاده از الگوریتم¬های مختلف این نتیجه حاصل شد که ساختار چهار¬کاناله¬ی هشترودی¬زاد که هم بازخورد نیرویی و هم بازخورد موقعیتی دارد، از شفافیت خوبی برخوردار است. در این ساختار میزان شباهت دو سیگنال ردیابی شده موقعیت ربات راهبر و رهرو حدود 85 درصد و سیگنال ردیابی شده نیرویی دو ربات حدود 95 درصد می¬باشد و این مقدار قابل قبولی برای سیستم¬های با شفافیت ایده¬آل است. از آنجایی که این سیستم دارای غرق¬شدگی بالا و تعامل خوبی با محیط است، می¬تواند ساختار مناسبی برای سیستم¬های پرواز با سیم، شبیه¬ساز پرواز و بازی¬های رایانه¬ای باشد.