یکی از چالش‌های مهم در اجرای روش کنترل پیش‌بین بهویژه در سامانه‌های سریع، حجم محاسباتی بالای آن می‌باشد. برای کاهش حجم محاسبات این روش، از بسط توابع لاگر استفاده می‌شود. در این مقاله، روش کنترل پیش‌بین خطی با استفاده از توابع لاگر برای مدل غیرخطی دینامیک پرواز یک بالگرد دارای خلبان در وضعیت ایستا و با درنظر گرفتن قیود سیگنال کنترل و نرخ آن ارائه شده است. با استفاده از دو شاخص قابلیت مانور و حذف تداخل ورودی‌های کنترل، پارامترهای کنترل پیش‌بین در مدل غیرخطی تنظیم شده و سپس میزان کارایی روش پیشنهادی در طراحی سامانه کنترل پرواز مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در سامانه کنترل طراحی شده، با درنظر گرفتن نامعینی‌ها در مدل فضای حالت، مقاومت روش ارائه شده با استفاده از شبیه‌سازی غیرخطی بررسی و با روش کنترل پیش‌بین تعمیمیافته مقایسه شده است. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد روش کنترل پیش‌بین مبتنی بر توابع لاگر علاوه بر مزایای عمومی روش کنترل پیش‌بین تعمیمیافته، از مزیت کاهش زمان محاسباتی برخوردار بوده و در عملکرد نیز دو شاخص پیشنهادی در محدوده سطح یک قرار گرفته‌اند.
Luo, C.H., Liu, R.F., Yan, C.D., and Chang, Y.H. “Helicopter H∞ Control Design with Robust Flying Quality,” Aerospace Science and Technology, Vol. 7, No. 2, pp. 159–169, 2003.##
Civita, M.L. “Integrated Modeling and Robust Control for Full Envelope Flight of Robotic Helicopters,” PhD thesis, Robotics Institute, Carnegie Mellon University, 2002.##
Civita, M.L., Papageorgiou, G., Messner, W.C., and Kanade, T. “Design and Flight Testing of an H∞ Controller for a Robotic Helicopter,” Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 29, No. 2, pp. 485-494, 2006.##
Yaesh, I. and Shaked, U. “H-infinity Optimization with Pole Constraints of Static Output-Feedback Controllers - A Non-Smooth Optimization Approach,” IEEE Transaction Control Systems Technology, Vol. 20, No. 4, pp. 1066-1072, 2012.##
Yuan, W. and Katupitiya, J. “Design of a μ synthesis controller to stabilize an unmanned helicopter,” 28th International Congress of the Aeronautical Sciences, 3317-3325, 2012.##
Comasòlivas, R., Escobet, T., and Quevedo, J. “Automatic Design of Robust PID Rontrollers Based on QFT Specifications”; Proc. Int. Conf. Advances PID Control. Brescia, Italy, 2012.##
Konstantin, K., Huck, S., and Summers, T. H. “Fast Model Predictive Control of Miniature Helicopters”; Euro. Conf. Control. Zurich, Switzerland, 2013.##
Song, D., Han, J., and Liu, G. “Active Model-Based Predictive Control and Experimental Investigation on Unmanned Helicopters in Full Flight Envelope,” IEEE transactions on control systems technology, Vol. 4, pp. 1502-1509, 2013.##
Budiyono, A. and Wibowo, S.S. “Optimal Tracking Controller Design for a Small Scale Helicopter,” Journal of Bionic Engineering, Vol. 4, No. 4, pp. 271−280, 2007.##
Awais, Y. and Iqbal, A. “Robust Altitude Tracking of a Helicopter using Sliding Mode Control Structure”; Proc. Int. Conf. Emerging Technologies.Islamabad, Pakistan, 2012.##
Nodland, D., Zargarzadeh, H., and Jagannathan, S. “Neural Network-Based Optimal Adaptive Output Feedback Control of a Helicopter UAV,” IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, Vol 7, pp. 1061-1073, 2013.##
Camacho, E.F. and Bordons, C. “Model Predictive Control,” New York Springer-Verlag, Berlin, 1998.
Wang, L. “Model Predictive Control System Design and Implementation Using MATLAB,” First Edition, Springer, London, 2009.##
Wang, L. “Discrete Model Predictive Controller Design Using Laguerre Functions”; Journal of Process Control, Vol. 14, No. 2, pp. 131–142, 2004.##
Xiang, X. L., Wang, Y. and Wang. “Laguerre Function Based Multiple Model Predictive Control for Nonlinear System”; Proc. Int. Conf. Automation Logistics. Beijing, China, 2001.##
Padfield, G.D. “Helicopter Flight Dynamics,” Second Edition, Blackwell, 2007.##
Wahlberg, B. “System Identification Using Laguerre Models," IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 36, pp. 551–562, 1991.##
US Army Aviation and Troop Command. “Aeronautical Design Standard Performance Specification Handling Qualities Requirements for Military Rotorcraft,” ADS-33D-PRF, 1996.##
Doyle, J.C., Francis, B.A., and Tannenbaum, A. “Feedback Control Theory,” Macmillan, New York, 1992.##
یادگاری, علی, نظری, محمّدصادق, & قهرمانی, نعمت اله. (1398). طراحی و تنظیم کنترل پیش‌بین برای مدل غیرخطی بالگرد با استفاده از توابع لاگر و ارزیابی آن با شاخص‌های پیشنهادی. مکانیک هوافضا, 15(1), 25-38.
MLA
علی یادگاری; محمّدصادق نظری; نعمت اله قهرمانی. "طراحی و تنظیم کنترل پیش‌بین برای مدل غیرخطی بالگرد با استفاده از توابع لاگر و ارزیابی آن با شاخص‌های پیشنهادی". مکانیک هوافضا, 15, 1, 1398, 25-38.
HARVARD
یادگاری, علی, نظری, محمّدصادق, قهرمانی, نعمت اله. (1398). 'طراحی و تنظیم کنترل پیش‌بین برای مدل غیرخطی بالگرد با استفاده از توابع لاگر و ارزیابی آن با شاخص‌های پیشنهادی', مکانیک هوافضا, 15(1), pp. 25-38.
VANCOUVER
یادگاری, علی, نظری, محمّدصادق, قهرمانی, نعمت اله. طراحی و تنظیم کنترل پیش‌بین برای مدل غیرخطی بالگرد با استفاده از توابع لاگر و ارزیابی آن با شاخص‌های پیشنهادی. مکانیک هوافضا, 1398; 15(1): 25-38.
)
