تعیین بهینه پارامتر انعطاف پذیری بال برای محاسبه نیروهای آیرودینامیکی وارد بر یک پرنده بال ‌زن بر پایه الگوریتم ژنتیک

هدف این پژوهش، ارائه مدل ‌های تحلیلی کارآمد برای محاسبه نیروهای آیرودینامیکی وارد بر بال ‌ها و دُم یک ربات پرنده بال‌ زن می ‌باشد. برای دستیابی به این هدف، ابتدا مدل آیرودینامیکی بال ‌ها برپایه تئوری نوارهای موازی و در نظر گرفتن اثرات انعطاف ‌پذیری بال ‌ها ارائه می‌ شود. سپس، مدل آیرودینامیکی دُم با در نظر گرفتن اثرات اختلاف فشار روی سطوح دُم، گردابه ‌های لبه ‌ای و اصطکاک هوا معرفی می ‌شود. سپس، پارامتر بهینه انعطاف‌ پذیری بال ‌ها با استفاده از الگوریتم ژنتیک تعیین می‌ گردد. سرانجام، به منظور صحت سنجی، نتایج حاصل از مدل‌ های پیشنهادی با مدل‌ های ارائه شده در مطالعات گذشته و داده‌ های آزمایشگاهی مقایسه می ‌گردد. نتایج شبیه ‌سازی نشان می‌ دهد نیروهای آیرودینامیکی محاسبه شده توسط راهکارهای پیشنهادی در قیاس با مدل‌ های قبلی به داده‌ های آزمایشگاهی نزدیک ‌تر است.

optimal determination of the wing flexibility parameter for computing the aerodynamic forces exerted on a flapping-wing robot based on the genetic algorithm

this research aims to provide efficient analytical models for computing the aerodynamic forces exerted on the wings and the tail of a flapping-wing robot. to achieve this purpose, at first, the aerodynamic model of the wings is presented based upon the parallel strips theory and by considering the effects of wing flexibility. afterward, the aerodynamic model of the tail is introduced regarding the effects of pressure difference on the tail surfaces, leading edge vortices and air friction. next, the optimal coefficient of wing flexibility is obtained utilizing the genetic algorithm. ultimately, in order to validate, the results of the proposed models are compared with the models presented in the former studies and the measured experimental data. simulation results demonstrate that the aerodynamic forces reckoned by the suggested strategies are closer to the experimental data in comparison with the previous models.