:دانلود فایل متن کامل پایان نامه در سایت sabzfile.com

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی ابزار دقیق و اتوماسیون صنایع نفت

عنوان :

کنترل بهینه و تصحیح خطای صفحه پایدار ژیروسکوپی سه درجه آزادی نصب شده بر روی یک جسم پرنده

استاد راهنما :

دکتر علیرضا روستا

اساتید مشاور :

دکتر فاضل زاده حقیقی

دکتر لطف آور

شهریور ماه 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

فهرست مطالب

چکیده 3

 

فصل اول                                                                                                     4

مقدمه                                                                                                         4

1 – 1 عکس برداری و فیلم برداری هوایی 7

1- 2  اهداف پایان نامه 10

1- 3 قواعد و اصول 10

 

فصل دوم:  تئوری ژیروسکوپ و استخراج مدل آن                                                  15

2- 1  تعریف محورهای مختصات  15

2 – 1- 1 محور مختصات اینرسی 15

2 – 1- 2 محور مختصات بدنه هواپیما   16

2-1-3  محور مختصات پلتفرم  17

2-1-4  محور مختصات گیمبال 18

 2- 2 زوایای حرکات افقی و عمودی   18

2-3  دوران اویلر 20

2-4  نرخ دوران اویلر 22

2-5 معادلات حرکت اویلر 23

2-6  معادلات حرکت ژیروسکوپ   25

2-6-1  اغتشاشات گشتاوری ناشی از اصطکاک   31

 

فصل سوم:  شبیه‌سازی‌های مدل استخراج شده                                                      34

3-1 پاسخ زیروسکوپ به ورودی گشتاور پله                                                          34

3-2 پاسخ دینامیک پیاده‌سازی شده بدون در نظر گرفتن اصطکاک 36

 

فصل چهارم: طراحی کنترلر                                                                             41

4-1 مقدمه                                                                                 41                                                                             

4-2  معادلات حالت و قانون کنتر لی                                                                 41                                                                                                       

4-3  کنترل‌پذیری  48

4-4- طراحی کنترلر 49 جستجو در سایت :   

4-4-1  روش کنترل PID   49

4-4-2 روش زیگلر- نیکولز برای تنظیم پارامترهای PID   50

4-5 طراحی کنترلر حرکات عمودی   53

4-5-1 طراحی کنترلر بر اساس روش زیگلر نیکولز  53

4-5-2 طراحی کنترلر براساس بهینه سازی   57

4-5-  3  طراحی کنترل کننده بر اساس روش کنترل بهینه  LQR                                         62

6-4- طراحی کنترلر حرکات افقی   74

7-4-نتیجه گیری  71

 

 

 

چکیده:

در این پایان نامه یک کنترل موفق و مناسب در ارتباط با یک ژیروسکوپ 3 درجه آزادی مورد مطالعه قرار گرفته می باشد. یکی از موردها بهره گیری از این کنترل این می باشد که این کنترل می تواند روی یک وسیله پرنده یا متحرک مورد بهره گیری قرار بگیرد. هدف نهایی در این پایان نامه طراحی یک صفحه پایدار 3 درجه آزادی میباشد. مدل ریاضی مورد بهره گیری در این پایان نامه براساس معادلات حرکت اویلر می باشد که تبیین کامل آن در متن پایان نامه آمده می باشد. براساس همین مدل ریاضی شبیه سازی های غیرخطی ژیروسکوپ انجام و نتایج نشان داده شده می باشد. کنترل کننده مورد بهره گیری در این پایان نامه یک کنترلر بهینه LQR خواهد بود که نتایج بدست آمده از آن با یک کنترل کننده سادهPID مقایسه خواهد گردید. ضرایب کنترل کننده PIDبراساس گرادیان خطای ناشی از ضرایب به دست آمده می باشد.آزمایشات و شبیه سازی های انجام شده با بکارگیری این کنترلر، توانایی آن را در ارتباط با پایدار سازی صفحه پایدار نشان می دهد.

مقدمه:

پلتفرم­های 2 درجه آزادی و یا 3 درجه آزادی قطعاتی هستند که به مقصود قرار گرفتن در یک زاویه خاص و یا دنبال کردن یک زاویه مورد نظر مورد کنترل قرار می­گیرند. یکی از مورد هایی که در آن می­توان از یک صفحه پایدار 3درجه آزادی سود برد در عکسبرداری­های هوایی می­باشد. برای این مقصود می­توان یک پلتفرم را روی یک وسیله پرنده قرار داد و با کنترل آن و پایدار کردن آن در یک زاویه خاص از منطقه و یا هدف خاصی عکس­برداری و یا فیلم برداری نمود.

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه : شبیه سازی عددی یک میکروسنسور اندازه گیری جریان در مدل واقعی آئورت انسان

مورد هایی که به گونه گسترده از این گونه اطلاعات هوایی بهره گیری می کنند عبارتند از: کنترل بحران، مطالعات محیطی و کشاورزی، نقشه برداری و همچنین این اطلاعات به گونه گسترده­ای توسط پلیس مورد بهره گیری قرار می­گیرد. نمونه­ای از این نوع تصویر برداری در شکل 1-1 نشان داده شده می باشد.

 

شکل 1-1 – نمونه­ای از عکس­برداری­های مختلف در زمینه­های متفاوت

بهره گیری از ژیروسکوپ به عنوان یک سنسور زاویه و سرعت زاویه­ای در پلتفرم­های پایدار شده مورد بهره گیری قرار می­گیرند. ژیروسکوپ وسیله‌ای برای اندازه‌گیری و یا حفظ جهت می‌باشد که از اصل بقای تکانه­ی زاویه‌ای بهره گیری می کند. یک ژیروسکوپ مکانیکی همیشه یک چرخ یا دیسک چرخنده با محور آزاد دارد که می‌تواند در هر جهتی بایستد. این جهتگیری بسیار کمتر بر اثر گشتاور خارجی تغییر می کند که این به دلیل ممان زاویه‌ای بزرگ خود به همراه نرخ زیاد چرخش آن می باشد]5[. صرفنظر از اینکه سطحی که وسیله روی آن قرار گرفته چقدر حرکت می کند و زیرا گشتاور خارجی توسط نگاه داشتن وسیله در یک حلقه کمینه می گردد جهت آن تقریبا ثابت می‌ماند. ژیروسکوپ‌های با تکنولوژی حالت جامد هم وجود دارند مانند ژیروسکوپ‌های حلقه­ی لیزری. نمونه­ای از این ژیروسکوپهای پیچیده در شکل 2-1 نشان داده شده می باشد.

شکل 2-1- ژیروسکوپ حلقه لیزری

برای آشنایی با پلتفرم­های پایدار شده آغاز بایستی بایستی زیروسکوپ­ها و تأثیر آنها در پلتفرم­های پایدار شده را مطالعه نمود. از لحاظ فنی زیروسکوپ وسیله­ای می باشد که سرعت زا ویه­ای را اندازه بگیرد. در قرن هجده، ادوات چرخانی برای ناوبری کشتی­ها در هوای مه آلود مورد بهره گیری قرار گرفت. ژیروسکوپ­های چرخان قدیمی در اوایل قرن 19 اختراع گردید و نام ژیروسکوپ در سال 1852 برای آن انتخاب گردید. در اواخر قرن 19 و اوایل قرن 20 از ژیروسکوپ بر روی کشتی­ها به گونه گسترده ای بهره گیری گردید. در حدود سال 1916 از ژیروسکوپ­ها در هواپیماها بهره گیری گردید و هنوز هم در این مورد بهره گیری می­گردد. در قرن 20 ژیروسکوپ­های چرخان تکامل یافتند. در سال 1960 ژیروسکوپ­های نوری برای اولین بار معرفی شدند و به سرعت در بازارهای جهانی و کاربرد­های نظامی مورد بهره گیری قرار گرفتند. از 15 سال پیش تا کنون ژیروسکوپ­های MEMS معرفی شدند و پیشرفت­هایی برای تولید انبوه آن­ها نسب به ژیروسکوپ­های قدیمی کوچک به دست آمد.

تعداد صفحه : 81

قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

دسته‌ها: رشته مکانیک