طراحی سامانه کنترلی کشتی هوایی جهت عبور از قیچی باد با رویکرد برنامه‌ریزی بهره دینامیکی

ابعاد بزرگ و پایین‌بودن مانور‌پذیری کشتی هوایی سبب شده است تا این وسیله در برابر شرایط بد جو آسیب‌پذیر باشد. به‌دلیل ماهیت غیرخطی پدیده قیچی باد، استفاده از روش‌های کنترل کارآمد اجتناب‌ناپذیر است. در این پژوهش، برای یک کشتی هوایی، در مواجهه با قیچی باد در فاز نشست، کنترلگری با رویکرد برنامه‌ریزی بهره دینامیک توسعه داده می‌شود. در ابتدا مدلسازی دینامیکی شش درجه آزادی کشتی هوایی انجام شده و مدل تحلیلی ویکوری به معادلات حرکت الحاق می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که تغییر قابل‌ ملاحظه‌ای بدون حضور سامانه کنترلی مناسب در حین پرواز در پارامترهایی از جمله ارتفاع، جابه‌جایی عرضی و زاویه غلت پدید می‌آید. برای اعتبارسنجی و مقایسه نتایج با روش پیشنهادی، یک کنترلگر تنظیم‌کننده درجه دو خطی بر کشتی هوایی جهت حفظ تعادل و شرایط دائمی پرواز اعمال می‌گردد. نتایج حاصل نشان‌دهنده اهمیت روش کنترلگر غیر‌خطی و توانایی این روش در کنترل کشتی هوایی در شرایط بد جو نسبت به روش کنترلر خطی است. با مطالعه نتایج چنین برداشت می‌شود که کنترلگر برنامه‌ریزی بهره دینامیک توانسته ‌است تغییرات زیاد ارتفاع، جابه‌جایی عرضی و زاویه غلت را به‌خوبی کنترل کند. این مهم با کنترل مقادیر زاویه حمله، سرعت عرضی و سرعت زاویه‌ای غلت انجام شده‌ است.