[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
:: دوره 12، شماره 1 - ( مجله کنترل، جلد 12، شماره 1، بهار 1397 ) ::
جلد 12 شماره 1,1397 صفحات 69-80 برگشت به فهرست نسخه ها
پایدارسازی وسیله ابرحفره‌ساز در مود عمق با استفاده از روش تنظیم‌کننده خطی مجذوری (LQR) و تخمینگرهای EKF و UKF
طاهره جهانپور1، سید محمد بزرگ* 2
1- کارشناس ارشد دانشگاه یزد
2- دانشیار دانشگاه یزد
چکیده:   (912 مشاهده)

این مقاله به دو موضوع پایدارسازی وسایل ابر حفره ساز در مود عمق و تخمین متغیرهای حالت برای اجرای کنترل کننده طراحی شده می­پردازد. ابتدا با بهره گیری از تئوری خطی سازی با پسخور، مدل غیرخطی، خطی سازی و سپس برای پایدار کردن مدل کنترل کننده­ایی بر مبنای روش LQR طراحی شده است. این روش نیاز به پسخور همه متغیرهای حالت دارد، در حالی که در عمل، اندازه گیری همه متغیرهای حالت ممکن نیست و لازمست داده های حسگرهای موجود با خروجی های مدل سیستم ترکیب کرد تا به تخمینی قابل قبول از مقدار متغیرهای حالت سیستم دست یافت. در این مقاله با ترکیب خروجی­های مدل و داده های حسگرها با استفاده از فیلترهای EKF و UKF به تخمین متغیرهای حالت وسیله و استفاده از آنها در کنترل بهینه حرکت وسیله در مود عمق پرداخته شده است. در شبیه سازی های انجام شده با مدل غیرخطی سیستم نشان داده شده است که دو فیلتر توانایی تخمین مناسب متغیرهای حالت به منظور پایدارسازی سیستم و رد اغتشاشات را دارد و هر یک از فیلترها در تخمین برخی از متغیرها بهتر عمل می­کنند. در شبیه سازی عملکرد کنترل کننده های طراحی شده، نکات عملی مانند اشباع شدن عمل کننده ها و نحوه جبران آنها در نظر گرفته شده وتوانایی کنترل کننده در پایدارسازی وسیله نشان داده شده است.

واژه‌های کلیدی: روش تنظیم‌کننده خطی مجذوری، وسایل ابرحفره ساز، UKF، EKF.
متن کامل [PDF 996 kb]   (251 دریافت)    
نوع مطالعه: كاربردي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: ۱۳۹۶/۲/۲۴ | پذیرش: ۱۳۹۶/۶/۱۴ | انتشار: ۱۳۹۶/۱۲/۴
فهرست منابع
1. N. E. Fine and S. A. Kinnas, "A boundary element method for the analysis of the flow around 3-D cavitating hydrofoils," J. Ship Res., vol. 37, no. 1, pp. 213–224, 1993.
2. S. S. Kulkarni and R. Pratap, "Studies on the dynamics of a supercavitating Projectile," Appl. Math. Model, vol. 24, no. 2, pp. 113–129, 2000. [DOI:10.1016/S0307-904X(99)00028-1]
3. A. May, "Water entry and cavity-running behavior of missiles," Arlington, Naval Sea Systems Command, 1975. [DOI:10.21236/ADA020429]
4. R. Rand, R. Pratap, D. Ramani, J. Cipolla, and I. Kirschner, "Impact dynamics of a supercavitating underwater projectile," presented at the DETC ASME Des. Eng. Tech. Conf., Sacramento, CA, 1997.
5. J. Dzielski and A. Kurdila, "A benchmark control problem for supercavitating vehicles and an initial investigation of solutions," Journal of Vibration and Control, vol. 9, no. 7, pp. 791–804, 2003. [DOI:10.1177/1077546303009007004]
6. R. Kamada, "Trajectory optimization strategies for supercavitating vehicles,"M.S. thesis, Sch. Aerosp. Eng., Georgia Inst. Technol., Atlanta, 2005.
7. B. Vanek, J. Bokor, G. Balas, and R. Arndt, "Longitudinal motion control of a high-speed supercavitation vehicle," Journal of Vibration and Control, vol. 13, no. 2, pp. 159–84, 2007. [DOI:10.1177/1077546307070226]
8. G. Lin, B. Balachandran, and E. Abed, "Dynamics and control of supercavitating bodies," presented at the ASME IMECE, Anaheim, CA, 2004. [DOI:10.1115/IMECE2004-59959]
9. S.Lin, B. Balachandran, and E. Abed, "Supercavitating body dynamics, bifurcations and control," American Control Conference, Portland, USA, 2005.
10. G. Lin, B. Balachandran, and E. Abed, "Bifurcation behavior of a supercavitating vehicle," ASME IMECE, Chicago, IL, 2006. [DOI:10.1115/IMECE2006-14052]
11. G. Lin and B. Balachandran, "Nonlinear dynamics and control of supercavitating bodies," AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit, Keystone, Colorado, 2006. [DOI:10.2514/6.2006-6445]
12. X. Mao and Q. Wang, "Delay-dependent Control Design for a Time-delay supercavitating vehicle model." Journal of Vibration and Control, vol. 17, no. 3, pp. 431–448, 2010.
13. X. Zhang, Y. Wei, Y. Han, T. Bai and K. Ma, "Design and comparison of LQR and a novel robust back stepping controller for supercavitating vehicles", Transactions of the Institute of Measurement and Control, pp. 1-14, 2015.
14. X. Mao and Q.Wang. "Adaptive control design for a supercavitating vehicle model based on fin force parameter estimation", Journal of Vibration and Control, vol. 21, no. 6, pp. 1220-1233, 2015. [DOI:10.1177/1077546313496263]
15. B. Qiang, Y. Sun, Y. Han and T. Bai, "Absolute stability control of supercavitating vehicles based on backstepping," IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, Tianjin, China, pp. 1918-1923, 2014. [DOI:10.1109/ICMA.2014.6885995]
16. A. Pang, H. Zhen and J, Wang, "Double-loop Decoupling Control For a Supercavitating Vehicle", 32nd Youth Academic Annual Conference of Chinese Association of Automation, pp. 750-754, 2017. [DOI:10.1109/YAC.2017.7967509]
17. X. Mao and Q.Wang, "Nonlinear control design for a supercavitating vehicle", IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 17, no. 4, pp. 816-832, 2009. [DOI:10.1109/TCST.2009.2013338]
18. G. V. Logvinovich, "Hydrodynamics of free - boundary flows", translated from Russian, U.S. Department of Commerce, Washington, 1972.
19. E. A. Wan and R. van der Merwe, "The Unscented Kalman Filter for Nonlinear Estimation", Adaptive Systems for Signal Processing, Communications, and Control Symposium, pp. 153-158, 2000. [DOI:10.1109/ASSPCC.2000.882463]
20. D. Simon, Optimal State Estimation: kalman filter, H-infinity, and Nonlinear Approaches, Wiley, 2006. [DOI:10.1002/0470045345]
21. B. Vanek, J. Bokor and G. Balas, "Theoretical aspects of high-speed supercavitation vehicle Control," American Control Conference, Minneapolis, Minnesota, USA, 2006. [DOI:10.1109/ACC.2006.1657559]
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

کد امنیتی را در کادر بنویسید >


XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Jahanpoor T, Bozorg M. Stabilization of a Supercavitating Vehicle in Depth Mode using Linear Quadratic Regulator Method and EKF and UKF Estimators. JoC. 2018; 12 (1) :69-80
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-482-fa.html

جهانپور طاهره، بزرگ سید محمد. پایدارسازی وسیله ابرحفره‌ساز در مود عمق با استفاده از روش تنظیم‌کننده خطی مجذوری (LQR) و تخمینگرهای EKF و UKF. مجله کنترل. 1397; 12 (1) :69-80

URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-482-fa.html



دوره 12، شماره 1 - ( مجله کنترل، جلد 12، شماره 1، بهار 1397 ) برگشت به فهرست نسخه ها
مجله کنترل Journal of Control
Persian site map - English site map - Created in 0.06 seconds with 31 queries by YEKTAWEB 3708