Синтез гібридної системи управління польотом безпілотного літального апарату з оптимальним гасінням діючих на нього збурень

М. Н. Комнацкая

Анотація


Розглянуто задачу синтезу гібридної системи управління польотом для малого безпілотного літального апарату (БПЛА) з оптимальним гасінням діючих на нього збурень. Гібридна система управління представляє собою двоконтурну систему, де зовнішній контур синтезується із застосуванням методів нечіткого управління. Для внутрішнього контуру управління розглянуто задачу синтезу робастного регулятора за виходом. Синтез регулятора внутрішнього контуру управління здійснюється на основі γ – оптимального підходу із застосуванням апарату лінійних матричних нерівностей (ЛМН). При цьому, синтезований γ-оптимальний регулятор забезпечує гасіння збурень, що діють на БПЛА. Зовнішній нечіткий контур управління розроблено на основі підходу Такагі-Сугено із застосуванням апарату ЛМН. Для знаходження структури регулятора зовнішнього нечіткого контуру використовується алгоритм синтезу за γ – оптимальним критерієм, розроблений на попередньому етапі синтезу. У результаті, розроблено уніфікований алгоритм синтезу гібридної системи управління польотом з елементами нечіткої логіки в термінах ЛМН. Ефективність функціонування розробленої системи демонструється на прикладі управління поздовжнім рухом БПЛА

Ключові слова


робастное управление; статическая обратная связь по выходу; линейно-матричные неравенства; синтез γ-оптимального регулятора; нечеткая модель управления типа Такаги-Сугено

Посилання


Boyd S. Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory / S. Boyd, L. El Ghaoui, E. Feron, V. Balakrishnan.– Philadelphia, PA SIAM, 1994. – 416 p.

Ларин В.Б. О компенсации внешних возмущений динамической обратной связью по выходной переменной /

В.Б. Ларин А.А. Туник // Прикладная механіка.– 2006.– Т. 42.– №5.– С. 132 –144.

Баландин Д.В. Синтез оптимальных линейно- квадратичных законов управления на основе линейных матричных неравенства / Д.В. Баландин, М.М. Коган // Автоматика и телемеханика. –

– №3. – С. 3 – 18.

Баландин Д.В. Синтез опти-мальных линейно – квадратичных зако-нов управления на основе линейных мат-ричных неравенств / Д.В. Баландин, М.М. Коган // Автоматика и телемеханика. – 2007. – № 3. – С.– 3 – 18.

Gadewadikar J. Aircraft Flight Controller Tracking Design Using H-Infinity Static Output-Feedback / J. Gadewadikar, F. Lewis // Transactions of the Institute of Measurement and Control.– 2006.–Vol. 28.– No.8.– pp. 429 – 440.

McLean D. Automatic Flight Control Systems / D. McLean. Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs.– 1990.– 593 p

Tunik A.A. An LM-Design of Flight Control System with Fuzzy Controllers / A.A. Tunik, M.M. Komnatska // Інформаційні системи, механіка, керування. – 2010. – Випуск 5. – С. 119–129.

Tunik A.A. Static Output Feed-back Design for Flight Control System Combined with Fuzzy Control under LMI Approach / A.A. Tunik, M.M. Komnatska, A.M. Klipa // Methods and Systems of Nav-igation and Motion Control : 1-st Interna-tional Conference, 13–16 October 2010 : Proceedings.– Kyiv, 2010.– P. 10–14.

Basanets O.P. LMI - Based Stat-ic Output Feedback Design for Rotating Sol-id Body / O.P. Basanets, A.A. Tunik, M.M. Komnatska // I-st intern.Conf. Methods and Systems of Navigation and Motion Control. – Kyiv. – P. 88–90.

Syrmos V.L. Static Output Feed-back: A Survey / V.L. Syrmos, C.T. Abdallah , P. Dorato K. Grigoriadis // Automatica. – 1997. – Vol. 33. – P. 125–137.

Ghaoui L. E. A cone Comple-mentary Linearization Algorithm for Static Output-Feedback and Related Problems / L. E. Ghaoui, F. Oustry and M. AitRami // IEEE Transactions on Automatic Control. – 1997. – Vol. 42. – №.8.– P. 1171–1176.

Stevens Brian L. Aircraft Control and Simulation / Brian L. Stevens, Frank F. Lewis.– [2nd ed.]. – John Wiley & Sons Inc., 2003. – 665 р.

Schram G. Fuzzy Logic Control / G. Schram, U. Kaymak H.B. Verbruggen // Robust Flight Control: A Design Challenge: editors Jean-Francois Magni, Samir Bennani, and Jan Terlouw. – London U.K.: Springer-Verlag. – 1997. – P. 135–147.

Verbruggen H. B. Fuzzy Algorithms for Control / H.B. Verbruggen, H.J. Zimmermann, R. Babuska // Kluwer Academic Publishers, Boston, London. – 1999. – 349 p.

Tanaka K. Fuzzy Control System Design and Analysis, A Linear Matrix Ine-quality Approach / K. Tanaka, H.O. Wang. – New York: John Wiley& Sons, Inc, 2001. – 305p.

Tanaka T. Stability Analysis and Design of Fuzzy Control Systems / T. Tanaka, M. Sugeno // Fuzzy Sets and Sys-tems. – 1992. – Vol.45. – №2. – P. 135–156.

Заде Л.А. Понятие лингвисти-ческой переменной и его применение к принятию приближенных решений / Л.А. Заде. – М.: Мир, 1976. – 165 с.

Комнацька М. Структурно – параметричний синтез систем управління польотом з елементами нечіткої логіки: дис. кандидата техн. наук: 05.13.03 / Марта Миколаївна Комнацька. – К., 2011. –288 с.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Ліцензія Creative Commons
Цей твір ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із зазначенням авторства - Некомерційна - Без похідних творів 3.0 Неадаптована

ISSN 2073-4751