Робастна оптимізація системи керування безпілотним літальнім апаратом з програмною адаптацією коефіцієнтів підсилення
DOI:
https://doi.org/10.18372/1990-5548.53.12145Ключові слова:
Безпілотний літальний апарат, система керування, генетичний алгоритм, програмна адаптація коефіцієнтів підсилення, багатокритеріальна оптимізація.Анотація
У статті 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 об’єкта 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.
Посилання
O.O. Abramovich, and A.A. Tunik, “Multi-Model Approach to Parametric Robust Optimization of Digital Flight Control Systems,” Journal of Automation and Information Sciences, Begell House Inc., no. 36(3), pp. 25–34, 2004.
R. W. Beard, and T.W. Randal, Small Unmanned Aircraft: Theory and Practice.− Princeton: Princeton University Press, 2012, 317 p.
F. Blanchini, D. Casagrande, S. Miani, and U. Viaro, “Stable LPV realization of parametric transfer functions and its application to gain-scheduling control design,” IEEE Transactions on Automatic Control, 2010, 55, no. 10, pp. 2271−2281.
J.D. Boskovich, N. Knoebel, and R. Mehra, “An Initial Study of a Combined Robust and Adaptive Control Approach to Guaranteed Performance Flight Control,” American Control Conference, June 11-13, 2008, pp. 5150–5155.
D.E. Goldberg. Genetic Algotithms in Search, Optimization, and Machine Learning. USA: Addison – Wesley Professional, 1989, 432 p.
A.S. Holtsov, R.M. Farhadi, V.I. Kortunov, and A. Mohammadi, “Comparison of the UAV adaptive control with the robust control based on mu-synthesis,” Proceedings of the 4th International Conference on Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC). Kyiv: NAU, 2016, pp. 18−21.
McLean D. Automatic flight control systems. Y: Prentice Hall, 1990, 593 p.
О.I. Nadsadna, “Static output feedback design of robust gain scheduled control system,” Electronics and control systems. no. 1(47), pp. 43–49, 2016.
E. Schoemig and M. Sznaier, “Mixed H2/H Control of Multi-model Plants,” Journal of Guidance, Control
and Dynamics, no.3, pp. 525–531, May-June 1995.
S. Skogestad and I. Postlethwaite, Multivariable Feedback Control. Analysis and Design. NY: John Wiley & Sons, 1997, 559 p.
V.L. Syrmos, C. Abdallah, and P. Dorato, “Static output feedback: a survey,” Proc. of 33rd IEEE Conference on Decision and Control. Orlando, Florida, 1997, pp. 837–842.
A.A. Tunik and O.P. Basanets, “Synthesis of Robust Discrete Systems for Spinning Body Guidance with Incomplete State Vector Measurement,” Proceedings of NAU, no. 2, 2010, pp. 76–84. (in Ukrainian).
R.M. Yusupov. “Methods of the Sesitivity Theory,”. in Handbook on the Automatic Control Theory, Ch. 14 in the book A.A. Krassovsky ed., Moscow: Nauka, 1987, 712 p. (in Russian).
Unmanned Dynamics LLC, AEROSIM BLOCKSET Version 1.2 User’s Guide, 2003.
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
