Modeliranje i upravljanje helikopterom

U ovome radu izveden je nelinearni dinamički model helikoptera. \Na osnovu njega, implementiran je simulacijski model dinamike helikoptera u Matlab Simulinku. Model helikoptera zasnovan je na dinamičkim jednadžbama kretanja krutog tijela sa šest stupnjeva slobode gibanja, te na izrazima koji povezuju sile i momente krutog tijela s potiskom glavnog i repnog rotora. Upravljačke varijable su longitudinalni i lateralni nagib glavnog rotora, te napadni kutevi glavnog i repnog rotora. U radu su korišteni parametri helikoptera Yamaha R-50. Provedene su simulacije nelinearnog dinamičkog modela helikoptera u slučaju konstantne upravljačke pobude. Izvršena je linearizacija nelinearnog dinamičkog modela uz poznate iznose varijabli stanja u radnoj točki ravnotežnog leta helikoptera. \Na temelju linearnog dinamičkog modela helikoptera provedena je sinteza linearnog regulatora stanja primjenom metode podešavanja polova, te sinteza optimalnog linearnog kvadratičnog regulatora. Linearnom regulatorom stanja podesili smo polove tako da dinamika zatvorenog regulacijskog kruga helikoptera daje brže odzive translacijskim brzinama spram rotacijskih brzina. Za optimalni regulator, sinteza ne zahtjeva poznavanje utjecaja pojedinih polova na dinamiku helikoptera, već definiranje željene dinamike helikoptera takozvanom funkcijom cilja. Funkcijom cilja dali smo naglasak na uštedu energije ograničenjem amplituda upravljačkih pobuda. \Na nelinearnom dinamičkom modelu helikoptera izvršena je komparativna analiza oba regulatora kojom je pokazano da oba regulatora daju zadovoljavajuće rezultate