طالب الماجستير في قسم الهندسة الكهربائية ” أوس عبد السلام نجم ” يناقش رسالته

 

نوقشت رسالة الماجستير الموسومة:

” السيطرة الاجماعية لمنظومات  طائرات بدون طيار المتعددة الوكلاء ”

 

التي  اعدها طالب الماجستير في قسم الهندسة الكهربائية – كلية الهندسة / جامعة بغداد كجزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في علوم الهندسة الكهربائية أوس عبد السلام نجم وبإشراف أ.م.د. ابراهيم قاسم ابراهيم يوم الاثنين المصادف 7/10/2019.تكونت لجنة المناقشة لهذه الرسالة  من أ.م.د. اسامة علي عواد رئيسا وعضوية أ.م.د. نزار هادي عباس و م.د. أحمد محروس راغب.

خلاصة رسالة الطالبة كما يلي:

التصميم الغير خطي الكامل للطيارة رباعية المراوح ذات 6-DOF تم الحصول عليه باستخدام طريقة Euler-Newton واستخدم في عملية التصميم، مع الاخذ بنظر الاعتبار متجهات السرعة والتعجيل للحصول على نتائج اكثر دقة واقرب الى التصميم الحقيقي للطائرة. اقترح متحكم PID غير خطي (NLPID) للحصول على استقرار الحركة الخطية والدائرية للطائرة بدون طيار (UAV) رباعية المراوح واجبارها على تتبع المسار المطلوب باقل طاقة وخطأ. ستة متحكمات من نوع NLPID تم تصميمها، لـ Roll, Pitch, Yaw, Altitude و نظام الموقع. بسبب تنوع المؤثرات (مثل الاضطرابات الخارجية وعدم وثوقية النظام)، التي من الممكن ان تتعرض الطائرة رباعية المراوح لها، هنالك حاجة لطريقة تحكم اخرى لرفض هذه المؤثرات.

لذلك، اقترح IADRC للحصول على استقرار ورفض الاضطرابات الخارجية وعدم وثوقية نظام الطائرة رباعية المراوح. استخدم التصميم الغير خطي للطائرة رباعية المراوح لتصميم اربعة وحدات من متحكمات IADRC لاستقرار الارتفاع والميل.

ثوابت وحدات الـ NLPID و الـ IADRC تم تنغيمها بطريقة Genetic Algorithm (GA) للحصول على اقل معامل اداء للخرج متعدد الاغراض. تحليل استقرارية النظام لمتحكم NLPID، extended state observer (ESO) لكل وحدة IADRC والنظام المغلق الكامل تمت بطريقة Hurwitz  لاثبات الاستقرارية. النتائج تمت تحت بيئة MATLAB/SIMULINK، بينما تم مقارنة اداء طرق المتحكمات المقترحة مع متحكم نوع PID. اظهرت النتائج فعالية متحكم NLPID بكل من السرعة، طاقة التحكم، خطأ حالة الاستقرار، و المتحكم IADRC اعطى استقرار للنظام وتصدى للاضطرابات الخارجية و عدم وثوقية النظام بصورة ممتازة وتجاوز اداءه متحكم PID المستخدم في هذا العمل.

تم اقتراح قانون التحكم الاجمماعي لنظام متعدد الوكلاء من نوع طائرات رباعية المراوح بطريقة اتصال قائد-تابع. الـ GA اقترحت كتقنية لتنغيم متغيرات متحكم الاجماع. النظام الغير خطي الكامل استخدم بدون اي تبسيطات في طائرات رباعية المراوح. تم اجراء حالات دراسية واختبارات مختلفة، (مثل التشكيلة تتبع مسار و تغيير الشكل)، لاظهار فعالية المتحكم المقترح. النتائج اظهرت اداء جيد في جميع الاختبارات اثناء تحقيق التوافق او الشكل المرغوب.

تم تطبيق وحدات التحكم المقترحة على طائرة رباعية المراوح حقيقية على أساس وحدة تحكم Arduino Due لإظهار فعالية وحدة التحكم المقترحة لتتبع مسار محدد. نظراً لحدوث مشكلات مختلفة ادت إلى تأخير طويل في عملية الاختبار ، تم إيقاف الجزء العملي من هذا العمل.