Modelarea, simularea și controlul unui elicopter cu 2 grade de libertate

Abstract

Modelul de elicopter cu 2 grade de libertate este un sistem foarte instabil, ceea ce îl face un obiect foarte greu de controlat. Sistemul are două intrări: tensiunea către partea din față sau sistemul motor/elice de pas și tensiunea către spate sau sistemul motor/elice de rotire. Când se aplică tensiune motorului de pas, elicea de pas se rotește și aceasta generează forță, iar elicopterul se ridică. Astfel, tensiunea către motorul de pas/elice controlează cota (sau pasul) botului elicopterului în jurul axei de pas. Când se aplică tensiune la motorul de rotire, elicea se rotește și generează cuplu în sens invers a acelor de ceasornic, iar elicopterul se rotește în jurul axei de rotire. Sistemul are patru ieșiri: Unghiul de înclinare, viteza de înclinare, unghiul de rotire și viteza de rotire. Urmează să fie dezvoltat un model matematic Euler-Lagrange pentru simularea și dezvoltarea controlerului, unde se va observa că sistemul nu este stabil. Se va dezvolta un regulator optim pătratic pentru a stabiliza unitatea, iar la sfârșit se vor realiza schemele simulink pentru a vedea în detaliu cum sistemul se stabilizează.