طراحی کنترل‌کنندۀ غیرخطی سامانۀ کنترل پرواز موشک پدافندی با استفاده از روش فازی - تطبیقی براساس معادلات شش درجه آزادی

سامانۀ کنترل پرواز، قسمتی از موشک است که دستورات بخش هدایت‌کننده را گرفته و وظیفۀ آن، دنبال‌کردن این دستورها در موشک است. سامانۀ فیزیکی موشک دارای ضرایب آئرودینامیکی غیرخطی و وابسته به سایر متغیرهای فیزیکی است؛ بنابراین شناسایی دقیق آنها دشوار است و این مسئله باعث ایجاد تفاوت در مدل ریاضی و سیستم واقعی و کاهش عملکرد کنترلگرهای خطی طراحی‌شده می‌شود. در این پژوهش، از روش دینامیک وارون به‌منظور شناسایی نامعینی‌ها و مدلسازی سیستم موشک پدافندی استفاده می‌شود. سپس، از مدل به‌دست‌آمده برای کنترل و بهینه‌سازی پرواز جسم پرنده با معادلات غیرخطی دارای شش درجه آزادی، بهره‌برداری می‌شود؛ بنابراین طراحی براساس مدل غیرخطی و به‌صورت کنترلگر غیرخطی فازی تطبیقی با قابلیت تطبیق بالا و مقاوم نسبت به تغییرات پارامترهای موشک در حین پرواز، انجام خواهد شد. این امر به‌همراه استفاده از روش دینامیک وارون برای مدلسازی نوآوری این پژوهش محسوب می‌شود.

Designing a Nonlinear Fuzzy-Adaptive Controller based on 6-degree of Freedom Equations for Defense Missile

Flight control system is a unit of the air defense and missile system that takes commands prescribed by the guideline law and operates due to the operators embedded in the system. Missile physical system includes nonlinear aerodynamic coefficients and other physical dependent variables, so accurate identification of them is difficult. This issue makes deference between real and mathematic model of missile equations of motion and causes designed linear controller performance degradation. In this paper, inverse dynamic approach is used for uncertainty identifying and mathematic modeling of missile defense system. Then, this model is used for optimizing and controlling the flight of a missile with nonlinear 6 DOF (Degrees of freedom) equations of motion. Thus, the designed controller is a nonlinear fuzzyadaptive controller which has high adaption and robustness against the parametric changes during missile’s flight. Using the invers dynamic method for modeling motion equations of missile defense is the innovation of this research.