طراحی کنترل‌کننده مد لغزشی در حضور اغتشاش باد برای یک سیستم بازیابی نوآورانه با نصب بازوی ماهر بر روی پرنده‌‌ی عمودپرواز

در این مقاله یک سیستم بازیابی نوآورانه با نصب بازوی ماهر روی یک پرنده‌‌ی عمودپرواز ارائه شده است. پس از قرار گرفتن پرنده در موقعیت مطلوب، بازوی ماهر، قلاب متصل به دو کابل را بلند کرده و به سمت محل بازیابی حرکت می‌‌دهد. سپس قلاب، محل بازیابی را گرفته و ربات از آن جدا می‌‌شود. با این کار پرنده‌‌ی عمودپرواز از طریق 2 کابل کم وزن، آویزان می‌‌شود. برای حل مشکل دینامیک کوپله‌‌ی سیستم بازو-عمودپرواز، اثرات دینامیک ربات به عنوان اغتشاش برای پرنده در نظر گرفته شده و با استفاده از ممنتوم خطی و زاویه‌‌ای، بر حسب تغییرات مرکز جرم و اینرسی بازوی ماهر، تخمینی از نیرو و گشتاور وارد بر پرنده، ارائه شده است. این سیستم باید در برابر اغتشاش باد، اثرات آیرودینامیکی نامطلوب و خطای پارامترها کارآمد باشد، بنابراین کنترلگر مدلغزشی فراپیچشی برای ردیابی مسیر پرنده‌‌ی عمودپرواز و ربات، طراحی و شبیه‌‌سازی شده است. نتایج شبیه‌‌سازی نشان می‌‌دهد که تخمین گشتاورهای ناشی از حرکت بازو به درستی انجام می‌‌شود. همچنین کنترلگر طراحی شده، عملکرد مطلوبی در ردیابی مسیر و کاهش اثرات اغتشاش ناشی از حرکت بازو را دارد.

design of a sliding mode controller in the presence of wind disturbance for a novelrecovery system of vertical take-off and landing uav equipped with manipulator

in this study, a novel recovery system was designed for a vertical take-off and landing (vtol) uav. in the desired position, themanipulator moves the cables and gripper toward a fixed rod, then the gripper grasp the rod and the arm disconnects from thegripper. therefore, the vtol is hung through 2 light cables. due to coupled dynamics, the effects of the manipulator are consideredas disturbance. then by using the theory of linear and angular momentum and the changes in the center of mass and inertia of themanipulator, an estimation of the force and torque due to the movement of the arm is presented. this system must be efficientagainst wind disturbance, undesired aerodynamic effects and parameters error. therefore the sliding mode controller is designed totrack the desired trajectory of vtol. results of simulation show that the estimation of torques that is applied to the vtol due toarm movement is done correctly. the designed controller also has a good performance in tracking the desired trajectory and reducingthe effects of disturbance caused by arm movement