کنترل بهینه زاویه اوج هواپیما با استفاده از PID و کنترل مد لغزشی مبتنی بر الگوریتم PSO

مدل سازی و کنترل هواپیمای بدون سرنشین بی شک یکی از حوزه های فعال در مهندسی کنترل به شمار می آید. با توجه به دینامیک غیرخطی، متغیر با زمان و عدم قطعیت های ساختاری و پارامتری اجسام پرنده، مسئله کنترل پرواز در طراحی اجسام پرنده موضوعی نسبتا پیچیده و مهم محسوب می شود. یکی از پرکاربردترین روش های کنترلی مقاوم در این حوزه، روش کنترل مد لغزشی می باشد. از این رو در این مقاله، طراحی، شبیه سازی و تحلیل دو کنترل کننده، PID و مد لغزشی جهت کنترل بهینه زاویه اوج یک هواپیمای بدون سرنشین ارائه شده است. در ابتدا به منظور مدل سازی دینامیکی مدل ریاضی مناسبی جهت توصیف حرکت طولی هواپیما ارائه شده است، در ادامه، یک    کنترل کننده مد لغزشی مقاوم بر مبنای الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات به منظور کنترل زاویه اوج هواپیما در حضور نامعینی ها و اغتشاشات خارجی طراحی شده است، آن چنان که پارامترهای بهینه با هدف به حداقل رساندن سیگنال کنترلی و خطای ردیابی تعیین می شوند. سپس، کیفیت عملکرد روش پیشنهادی با نتایج حاصل از کنترل کننده بهینه PID از نظر مشخصات پاسخ گذرا مقایسه شده است در نهایت، نتایج   شبیه سازی نشان دادند که کنترل کننده مدل لغزشی پیشنهادی ضمن کاهش میزان فراجهش پاسخ سامانه، رفتار مقاوم تری نسبت به کنترل کننده PID جهت کنترل زاویه اوج هواپیما دارد.