طراحی و شبیه‌سازی یک سیستم کنترل بهینه برای سیستم غیرخطی پهپاد با استفاده از الگوریتم‌های برنامه‌ریزی پویا تطبیقی

در این مقاله، طراحی و شبیه‌سازی یک سیستم کنترل بهینه برای پهپاد‌های غیرخطی با استفاده از الگوریتم‌های برنامه‌ریزی پویای تطبیقی(adaptive dynamic programming) پیشنهاد شده است. پهپاد‌ها به عنوان یکی از تجهیزات اصلی در بسیاری از حوزه‌ها از جمله نظامی، کشاورزی و حتی تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با افزایش پیچیدگی و نیاز به عملکرد بهینه در ماموریت‌های مختلف، کنترل بهینه پهپاد‌ها یک چالش مهم می‌باشد. مراحل اصلی این تحقیق شامل تعریف مدل دینامیکی پهپاد، بیان مساله و طراحی قانون کنترل بهینه که شامل تعیین تابع هزینه، انتخاب و پیاده‌سازی الگوریتم‌های adp، شبیه‌سازی سیستم به منظور ارزیابی عملکرد و آموزش الگوریتم‌ها، بهینه‌سازی و تست می‌باشد. تجربه نشان می‌دهد که پهپاد‌ها با توجه به پیچیدگی‌های جوی و محیطی، نیاز به سیستم‌های کنترل هوش‌مصنوعی دارند تا توانایی انجام ماموریت‌های متنوع را داشته باشند. الگوریتم‌هایadp، از جمله برنامه‌ریزی پویا (dynamic programming)، q-learning و policy iteration، می‌توانند به عنوان ابزارهای قدرتمندی برای بهبود عملکرد پهپاد‌ها و کمینه‌سازی تابع هزینه در محیط‌های پیچیده و تغییرده باشند. بنابراین، این مقاله برای نخستین بار به توسعه تکنیک‌های کنترل هوش مصنوعی و بهبود عملکرد پهپاد‌ها برای ماموریت‌های متنوع و متغیر می‌پردازد و سپس در نرم افزار متلب، اثر بخشی و کارآیی طرح کنترلی پیشنهاد شده تایید شده است.