جايابي و طراحي مسير بهينه آرايش چهارپره ها جهت نمايش هوايي بر اساس هوش جمعي

كارشناسي ارشد

مسيريابي يكي از بخش هاي مهم و پيچيده ناوبري دركوادروتور ها تلقي مي گردد كه تأثير به سزايي در افزايش خودمختاري ربات دارد. از گذشته تا كنون روش هاي متعددي به منظور مسيريابي ربات ها در شرايط مختلف عملياتي و محيطي استفاده گرديده است. با توجه به اين كه حركت جمعي كوادروتور ها داراي فوايد زيادي ازجمله كاهش هزينه، كاهش زمان انجام عمليات، كاهش حساسيت به شرايط خارجي و غيره دارد، در اين جا مسئله مسير يابي حركت جمعي كوادروتور ها مورد نظر قرار گرفته است. لازم به ذكر است كه محيط حركت ربات ها نيز از پيش تعيين شده و موانع موجود در اين محيط كاملا استاتيك مي-باشند. با تحليل الگوريتم هاي گوناگون مسير يابي از جمله الگوريتم هاي كلاسيك و هوش محاسباتي و به-كارگيري نقاط قوت هر كدام از اين ها و با توجه به شرايط محيطي و عملياتي، ابتدا از الگوريتم نمونه برداري با سرعت بالاي درخت تصادفي به منظور تعيين توزيع اوليه و احتمالي و پاسخ هاي زير بهينه استفاده گرديد. سپس نتايج حاصل از اين الگوريتم وارد الگوريتم تركيبي GA-PSO شد و با تركيب با جمعيت اوليه ديگر و تابع هزينه مورد نظر، پاسخ هاي بهينه تر ارائه گرديد. مسير هاي حاصل از اين الگوريتم نسبت به الگوريتم RRT بهينه تر بوده و قيد عدم برخورد كوادروتور ها با يكديگر را نيز ارضا نمودند. سپس به منظور هموارسازي و رفع شكستگي هاي مسير و در نظر گرفتن زمان حركت و قيود سينماتيكي، از منحني Bezier بهره گرفته شد. نقاط كنترلي و بازه هاي زماني مورد نياز براي ايجاد اين منحني توسط الگوريتم PSOبهينه سازي شدند. نتايج حاصل شامل مسير هاي همواري بودند كه قيود كوتاهي مسير، كمينه بودن زمان حركت، عدم برخورد با موانع و ديگر كوادروتور ها و قرار گرفتن در محدوده سرعت مجاز را تأمين نمودند. در ادامه به مدل سازي ديناميكي كوادروتور با استفاده از روش اويلر-نيوتون پرداخته شد. معادلات حركت با فرضيات مورد نظر تعيين، و در محيط سيمولينك پياده سازي شدند. هم چنين از بخش خود تنظيم سيمولينك، براي طراحي ضرايب كنترل كننده هاي PID استفاده شد.

195366

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر اسماعيل خان ميرزا

ساخت و توليد

دكتر اميرحسين دوائي مركزي