Індекс рубрикатора НБУВ: О571-5

Рубрики:

Аеронавігація. Літаководіння

Шифр НБУВ: Ж70152 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано послідовну ітеративну процедуру робастної параметричної оптимізації закону керування. Як перший крок цієї процедури обрано H2-оптимізацію з квадратичним критерієм якості, коефіцієнти якої визначено відповідно до вимог льотної придатності. Наступні кроки зроблено для розширення області стійкості в просторі варійованих параметрів з застосуванням вищеописаної процедури для оптимізації складового критерію, компоненти якого залежать від впливу параметричних збурень. Практичним прикладом проілюстровано ефективність цієї процедури.

Індекс рубрикатора НБУВ: О52-082.022

Шифр НБУВ: Ж69472 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: О538-082.022-05

Рубрики:

Безпілотні літаки

Шифр НБУВ: Ж70861 Пошук видання у каталогах НБУВ 

This paper is devoted to the parametric robust optimization of the LQC - controller designed for multivariable flight control system. At the 1 stage LQC-regulator is designed using the separation theorem. At the 2 stage this controller was parametrically optimized using genetic algorithm to find the trade-off between the performance and robustness. The sensitivity theory is applied to reduce the number of parameters involved in the optimization procedure.

Розглянуто задачу синтезу статичного регулятора за виходом у ланцюзі зворотного зв'язку для системи управління польотом малого безпілотного апарата, яка складається із двох контурів: внутрішнього "чіткого" та зовнішнього нечіткого. Задача синтезу статичного зворотного зв'язку за виходом розглядається в термінах лінійних матричних нерівностей (ЛМН). Особливість полягає в тому, що ЛМН, які використовуються для синтезу "чіткого" зворотного зв'язку, використовуються у процедурі синтезу статичного зворотного зв'язку за виходом зовнішнього контуру управління для нечіткої моделі Такагі - Сугено. Ефективність запропонованого методу проілюстровано на прикладі синтезу системи управління бічним рухом безпілотного літального апарата.

Розглянуто особливості параметричної і структурної робастної оптимізації інерціальних стабілізованих платформ. Описано основні завдання інерціальних стабілізованих платформ для наземних і морських рухливих об'єктів. Наведено постановки проблем параметричної і структурної робастної оптимізації інерціальних стабілізованих платформ для рухомих об'єктів розглянутого класу. Показано результати оптимізації.

Основна проблема, що виникає під час створення акселерометричних безплатформенних інерціальних навігаційних систем, є перетворення показань надлишкових лінійних акселерометрів в оцінку кутових прискорень, кутових швидкостей та вирішення, таким чином, завдання кутової орієнтації. Досліджено співвідношення між кількістю надлишкових датчиків і якістю (точністю) алгоритмів оброблення сигналів. Показано, що збільшення кількості датчиків від мінімальної величини шість до дванадцяти надає додаткові можливості для корекції результатів оцінювання та збільшення їх точності. Моделювання цих систем показує ефективність оцінювання особливо для випадку рухомих об'єктів, що обертаються з великою кутовою швидкістю, коли традиційне використання гіроскопів може бути досить проблематичним.

Розглянуто особливості постановки задачі векторної параметричної оптимізації робастних систем стабілізації з урахуванням 2-х груп обмежень: умов стійкості системи та виконання надаваних до неї технічних вимог. Здійснено векторизацію критерію оптимізації робастної системи стабілізації інформаційно-вимірювальних пристроїв, експлуатованих на рухомих об'єктах. Запропоновано інтерактивну евристичну процедуру розв'язання цієї задачі, що складається з 2-х етапів. Ефективність запропонованої процедури підтверджено результатами моделювання.

Розглянуто задачу проектування інтелектуальної системи кутової стабілізації для малого безпілотного повітряного судна. Ця система призначається для покращення стійкості і керованості безпілотного повітряного судна врежимі ручного управління. Поставлену задачу вирішено за допомогою сполучення елементів традиційного іробастного управління з використанням методів модельно-орієнтованого моделювання. Результати проектування верифікуються за допомогою багатоетапного моделювання та експериментальних льотних випробувань. Наведено їх інтерпретацію.

The paper deals with flight control system development in a form of successive loop control that involves "crisp" and fuzzy contours. The paper explores peculiarities of sharing the control functions between "crisp" and fuzzy parts of the developed autopilot. The division of the autopilot structure into "crisp" and fuzzy parts is performed by applying the-robust stability theory of fuzzy systems and the describing function approach. The design procedure is illustrated by a case study of unmanned aerial vehicle lateral channel control. It was proved that application of the fuzzy control is expedient for outermost contour in the successive loop structure of flight control system.

Представлений регулятор з програмною адаптацією коефіцієнтів посилення для всього діапазону польоту малого безпілотного літального апарату. Запропоновано субоптимальну робастну систему керування польотом на основі підходу, заснованого на програмній адаптації коефіцієнтів підсилення. Оскільки малі безпілотні літальні апарати виконують польоти на малих висотах, досить вибрати в якості значення змінної, що визначає зміну динаміки обієкта істинну повітряну швидкість. Крім того, процедура робастної оптимізації, заснована на генетичних алгоритмах, добре підходить для пошуку компромісу при вирішенні задачі багатокритеріальної оптимізації та пошуку компромісу між робастністю і якістю. Дискретне керування з використанням програмної адаптації коефіцієнтів посилення забезпечується за допомогою інтерполяції Лагранжа між локальними регуляторами. Процедуру синтезу наведено для системи керування бічним каналом безпілотного літального апарату. З результатів моделювання видно, що запропонована система керування забезпечує значно кращий результат, ніж регулятор з фіксованими значеннями.

Розглянуто задачу плавного відслідковування еталонної траєкторії для безпілотного літального апарата (ЛА) з фіксованими крилами, коли еталонна траєкторія є кусково-лінійною, що має точки розриву з різкою зміною курсового кута. Кінцевою ціллю є придушення відхилень компонентів вектора стану , які є небезпечними з точки зору безпеки польоту, приймаючи до уваги повну математичну модель внутрішнього контуру кутової стабілізації. Внутрішня система кутової стабілізації та зовнішня система траєкторного керування складається з найпростіших елементів, що часто використовуються, таких як ПД-регулятори, згладжуючі фільтри та фазовипереджаючі ланки, параметри котрих були знайдені з допомогою процедури оптимізації, що базується на генетичних алгоритмах. Щоб запобігти надмірної параметризації процедури оптимізації, запропоновано вирішити цю проблему, використовуючи її розклад на два послідовних етапи: пошук оптимальних параметрів внутрішнього контуру на першому етапі, а потім пошук оптимальних параметрів зовнішнього контуру на другому етапі. Запропоновано використати фільтр низьких частот для перетворення еталонного сигналу крену для того, щоб отримати гладку псевдо-Дубінсовську траєкторію польоту безпілотного ЛА. Моделювання польоту безпілотного ЛА в спокійній та помірно турбулентній атмосфері доводить ефективність запропонованого методу проектування.

Індекс рубрикатора НБУВ: О539-082.02

Шифр НБУВ: Ж72727 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: О539-082.02

Шифр НБУВ: Ж72727 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено процес планування траєкторій під час польоту квадрокоптера. Проаналізовано типові траєкторії польотів дронів. Наведено структурну схему системи керування в неголономному випадку для горизонтального польоту. Представлено порівняльний аналіз найбільш поширених траєкторій. Проаналізовано можливість використання двох типів траєкторії Дубінса. Запропоновано введення полярних координат для формування траєкторій польоту. Запропоновано обгрунтований вибір траєкторій квадрокоптера для різних випадків голономної та неголономної замкнутих систем керування. Проаналізовано переваги та недоліки планування траєкторій у кожному з цих випадків. Розроблено Simulink-моделі для генераторів траєкторій квадрокоптера. Наведено результати моделювання процесу генерації цих траєкторій. Показано можливості MATLAB для моделювання траєкторій польоту. Одержані результати можуть бути застосовані для безпілотних літальних апаратів різних типів.