Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск

СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ СУДНОМ НА ОСНОВЕ УРАВНЕНИЙ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ

Полный текст:

Аннотация

В статье рассматривается методика синтеза нелинейных систем управления воздушным судном (ВС) на основе оптимизации пилотажного контура по методу обратных задач динамики. Для синтеза алгоритмов управления применяется нелинейная математическая модель движения ВС на пилотажном и траекторном уровнях. Определены этапы методики синтеза на пилотажном уровне, включающие: назначение эталонных движений ВС по трем степеням свободы, выбор структуры алгоритмов управления и их параметров, определение степени близости текущего и эталонного движений с помощью квадратичного функционала с последующей организацией движения к экстремуму-минимуму градиентным методом. Через оптимизируемые параметры пилотажного уровня решается прямая задача динамики для траекторного уровня управления пространственным движением ВС. Основой для выполнения расчета траекторных параметров ВС является нелинейная математическая модель траекторного движения, входом для которого служат выходные параметры пилотажного уровня. При этом выходные параметры траекторного уровня определяются путем численного интегрирования входных сигналов с учетом динамических обдувочных коэффициентов ВС. Разработана структурная схема организации контуров управления пространственным движением ВС. Выполнено исследование функционирования пилотажного контура путем численного моделирования с использованием программ MathCad и Паскаль. Параметры эталонной модели определялись путем имитационного моделирования на языке Паскаль по реакции нелинейной модели ВС на ступенчатые отклонения аэродинамических рулей. Показано, что задача управления пространственным движением оптимальна в смысле реализации управляющего воздействия. Кроме того, в сравнении с [9] можно утверждать, что из-за обратимости преобразований энергий вращательного и поступательного движений изменяется только содержание прямых и обратных задач динамики.

Об авторах

В. Ф. Диль
Московский государственный технический университет гражданской авиации, Иркутский филиал
Россия

доцент кафедры Авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов,

г. Иркутск



В. Н. Сизых
Иркутский государственный университет путей сообщения
Россия

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры Автоматизации производственных процессов,

г. Иркутск



Список литературы

1. Крутько П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем. Нелинейные модели. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. 328 с

2. Крутько П.Д. Обратные задачи динамики в теории автоматического управления. М.: Машиностроение. 2004. 576 с

3. Ефремов А.В. Динамика полета / А.В. Ефремов [и др.]; под ред. Г.С. Бюшгенса. М.: Машиностроение, 2011. 776 с

4. Бюшгенс Г.C., Cтуднев Р.В. Динамика продольного и бокового движения. М.: Машиностроение, 1979. 350 c

5. Красовский А.А. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование. М.: Наука, 1973. 240 с

6. Красовский А.А. Динамика непрерывных самонастраивающихся систем. М.: Физматгиз, 1963. 467 с

7. Воробьев В.Г., Кузнецов C.В. Автоматическое управление полетом самолетов. М.: Транспорт, 1995. 448 c

8. Буков В.Н., Cизых В.Н. Метод и алгоритмы решения сингулярно-вырожденных задач аналитического конструирования регуляторов // Изв. АН. Теория и системы управления. 2001. № 5. С. 43-61

9. Диль В.Ф., Cизых В.Н. Методика синтеза нелинейной системы управления воздушным судном на траекторном и пилотажном уровнях // Международный научноисследовательский журнал. 2016. № 5 (47). Часть 3. С. 87-91. DOI: 10.18454/IRJ.2016.47.267

10. Пятницкий Е.C. Синтез иерархических систем управления механическими и электромеханическими объектами на принципе декомпозиции // Автомат. и телемех. 1989. № 1. C. 87-99

11. Пупков К.А. Методы классической и современной теории автоматического управления. Том.3 Синтез регуляторов систем автоматического управления / К.А. Пупков [и др.] / под ред. К.А. Пупкова и Н.Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. М.Э. Баумана, 2004. 616 с


Для цитирования:


Диль В.Ф., Сизых В.Н. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ СУДНОМ НА ОСНОВЕ УРАВНЕНИЙ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ. Научный вестник МГТУ ГА. 2017;20(3):139-148.

For citation:


Dil V.F., Sizykh V.N. OPTIMAL AIRCRAFT CONTROL SYNTHESIS BASED ON THE EQUATIONS OF NON-LINEAR DYNAMICS. Civil Aviation High Technologies. 2017;20(3):139-148. (In Russ.)

Просмотров: 158


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-0619 (Print)
ISSN 2542-0119 (Online)