طراحی کنترل بهینه‌ و مقید یک جسم پرنده با رویکرد کنترل یش بین و پیاده سازی آن در آزمایشگاه سخت‌افزار در حلقه

در این مقاله، یک روش نوین برای طراحی کنترل کننده بهینه مقیّد اجسام پرنده ارائه و برای یک جسم پرنده با نقاط کار خیلی‌ زیاد، شبیه‌سازی شده‌ است. از آنجا که روش کنترل پیش‌بین تفاضلی مقاومت بالایی در برابر نامعینی های مدل نشده دارد، نقاط کار زیادی را پوشش می دهد. در روش ارائه شده با ترکیب کنترل گر pid و کنترل پیش بین مقید از مزایای هر دو روش استفاده شده و در عین حال معایب آن ها رفع گردیده است. در روش جدید، سیگنال کنترل بهینه مقید از یک الگوریتم ساده و بدون نیاز به تولید ماتریس‌های بزرگ    به دست آمده است. در این مقاله، با انجام این ترکیب سیگنال کنترل بهینه مقید محاسبه و به دلیل کوچک شدن ابعاد ماتریس‌های تولید شده، روش ارائه شده در یک جسم پرنده که نقاط کار زیادی دارد، قابل پیاده سازی است. روش ارائه شده در آزمایشگاه سخت افزار در حلقه در هر سه کانال برای یک جسم پرنده با موفقیت تست و با روش معمول  pidمقایسه شده است. نتایج شبیه‌سازی، عملکرد عالی این روش را با دارا بودن مقاومت بالا و با قابلیت پیاده سازی ساده را نشان می‌دهد.

Constrained Optimal Controller Design for a Flight Vehicle Based on Predictive Control Approach and its Implementation in the Hardware in the Loop Lab

In this paper, a new constraint predictive PID controller is proposed and simulated for a flight vehicle with too many operating points. In this approach, the PID and the incremental predictive control methods are combined in order to use the benefits and resolve the disadvantages of the both methods. The constrained optimal signal of the new method is calculated by a simple algorithm without need to generate large matrices. Simplicity of the presented controller with small dimensions is the reason for the implementation capability of the method for flight vehicle control system with many operating points. Since the generalized incremental predictive control has high robustness in the presence of the unmodeled uncertainties, the presented predictive based controller covers many operating points. The designed method is implemented for three channels of a flight vehicle and then, successfully tested in the hardware in the loop lab. Simulation results show high robust performance and real time implementation capability.