АНАЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ УПРАВЛЕНИЯ ПО ВЫХОДУ БОКОВЫМ ДВИЖЕНИЕМ ВОЗДУШНОГО СУДНА ПРИ ОТСУТСТВИИ ИЗМЕРЕНИЙ УГЛОВ СКОЛЬЖЕНИЯ И КРЕНА
- Авторы: Зубов Н.Е.1, Зыбин Е.Ю.2, Лапин А.В.1,2
-
Учреждения:
- МГТУ им. Н.Э. Баумана
- ФАУ “ГосНИИАС”
- Выпуск: № 3 (2023)
- Страницы: 133-140
- Раздел: СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖУЩИМИСЯ ОБЪЕКТАМИ
- URL: https://journals.rcsi.science/0002-3388/article/view/136891
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002338823020191
- EDN: https://elibrary.ru/JFPEOZ
- ID: 136891
Цитировать
Аннотация
Для линеаризованной модели четвертого порядка, описывающей боковое движение воздушного судна с двумя органами управления, получены аналитические выражения стабилизирующих законов управления при отсутствии измерений углов скольжения и крена. В основу аналитического синтеза положен новый подход решения задачи управления по выходу. В отличие от традиционного подхода Ван дер Воуда с использованием многоуровневой декомпозиции, предлагаемый подход применим к широкому классу систем, у которых суммарная размерность векторов управления и наблюдения не превышает размерность вектора состояния. Представлена компактная формула, определяющая матрицу регулятора по выходу для четырехмерной динамической системы с двумя входами и двумя выходами при условии, что индексы управляемости и наблюдаемости не равны между собой. Приведены результаты моделирования процессов управления на примере стабилизации бокового движения гипотетического воздушного судна.
Об авторах
Н. Е. Зубов
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Email: nik.zubov@gmail.com
Россия, Москва
Е. Ю. Зыбин
ФАУ “ГосНИИАС”
Email: nik.zubov@gmail.com
Россия, Москва
А. В. Лапин
МГТУ им. Н.Э. Баумана; ФАУ “ГосНИИАС”
Автор, ответственный за переписку.
Email: nik.zubov@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Москва
Список литературы
- Зубов Н.Е., Микрин Е.А., Рябченко В.Н., Фомичев А.В. Синтез законов управления боковым движением летательного аппарата при отсутствии информации об угле скольжения. Аналитическое решение // Изв. вузов. Авиационная техника. 2017. № 1. С. 61–70.
- Буков В.Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом. М.: Наука, 1987.
- Зубов Н.Е., Микрин Е.А., Рябченко В.Н., Пролетарский А.В. Аналитический синтез законов управления боковым движением летательного аппарата // Изв. вузов. Авиационная техника. 2015. № 3. С. 14–20.
- Зубов Н.Е., Лапин А.В., Рябченко В.Н. Аналитический алгоритм построения орбитальной ориентации космического аппарата при неполном измерении компонент вектора состояния // Изв. РАН. ТиСУ. 2019. № 6. С. 128–138. https://doi.org/10.1134/S0002338819040176
- Lapin A.V., Zubov N.E. Autonomous Stabilization of a Spacecraft Orbital Orientation at the Lack of Angular Velocity Measurements // Int. Russian Automation Conf. Sochi. 2022. P. 51–56. https://doi.org/10.1109/RusAutoCon54946.2022.9896299.
- Буков В.Н. Вложение систем. Аналитический подход к анализу и синтезу матричных систем. Калуга: Изд-во Н.Ф. Бочкаревой, 2006. 716 с.
- Зубов Н.Е., Рябченко В.Н., Лапин А.В. Аналитический синтез законов стабилизации взаимосвязанных движений летательного аппарата в каналах тангаж-рысканье при отсутствии информации об угле атаки // Изв. вузов. Авиационная техника. 2022. № 1. С. 87–96.
- Зубов Н.Е., Лапин А.В., Микрин Е.А., Рябченко В.Н. Управление по выходу спектром линейной динамической системы на основе подхода Ван дер Воуда // ДАН. 2017. Т. 476. № 3. С. 260–263.
- Lapin A.V., Zubov N.E. Generalization of Bass – Gura Formula for Linear Dynamic Systems with Vector Control // Herald of the Bauman Moscow State Technical University, Series Natural Sciences. 2020. V. 89. Iss. 2. P. 41–64. https://doi.org/10.18698/1812-3368-2020-2-41-64
- Зыбин Е.Ю., Мисриханов М.Ш., Рябченко В.Н. Рекурсивные тесты на управляемость и наблюдаемость больших динамических систем // АиТ. 2006. № 5. С. 119–132.
- Скороход Б.А., Колежук В.С. Определение индекса наблюдаемости линейной дискретной системы с векторным выходом // Оптимизация производственных процессов: Сб. науч. тр. 2003. № 6. С. 24–28.
- Ким Д.П. Теория автоматического управления. М.: Юрайт, 2020. 276 с.
- Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Физматлит, 2010. 560 с.
- Лапин А.В., Зубов Н.Е. Реализация в среде MATLAB аналитических алгоритмов модального управления по состоянию и выходу // Инженерный журнал: наука и инновации. 2020. № 1 (97). С. 1–16. https://doi.org/10.18698/2308-6033-2020-1-1950
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М.: Наука, 1974. 832 с.
- Lapin A.V., Zubov N.E. Analytic Solution of the Problem of Stabilizing Orbital Orientation of a Spacecraft with Flywheel Engines // AIP Conf. Proceedings. Moscow. 2021. V. 2318. Iss. 1. 130009. P. 1–8. https://doi.org/10.1063/5.0036155.
- Kisacanin B., Agarwal G.C. Linear Control Systems: With Solved Problems and MATLAB Examples. N.Y.: Kluwer Acad. Plenum Publ., 2002.