Робастне управління інерціальними стабілізованими платформами для наземних рухомих об’єктів на підставі Н∞-синтезу

Анотація

Мета: Експлуатація інерціальних стабілізованих платформ, встановлених на наземних рухомих об’єктах супроводжується впливом значних параметричних збурень. Для збереження високих експлуатаційних характеристик системи у таких складних умовах можна використовувати підхід, заснований на проектуванні робастних систем. На відміну від проектування робастних систем управління рухом, створення робастних інерціальних стабілізованих платформ потребує подальшого дослідження та розвитку. Методи: Одним із сучасних підходів до проектування робастних систем, що пропонується сучасною теорією управління, є H_¥-синтез. Завдання важливі для практичних застосувань зручно вирішувати за допомогою методу змішаної чутливості, оскільки він враховує суперечливі цілі проектування, у тому числі досягнення робастної якості та робастної стійкості. Цей метод поєднується з формуванням контурів управління із заданими характеристиками проектованої системи, що досягається вибором вагових передатних функцій, які визначають границі амплітудно-частотних характеристик. Результати: Представлено обґрунтовані рекомендації щодо вибору складових інерціальних стабілізованих платформ наземних рухомих об’єктів. Отримано критерій оптимізації та визначено вагові передатні функції. Розроблено математичну модель системи з безредукторним приводом. Визначено структуру робастного регулятора у вигляді четвірки матриць простору станів. Результати моделювання синтезованої системи стабілізації показують її стійкість до значних параметричних та координатних збурень, що мають місце в умовах експлуатації на наземному рухомому об’єкті. Висновки: Ефективність запропонованого підходу до проектування підтверджується результатами моделювання в умовах значних параметричних та координатних збурень. Отримані результати можуть бути поширені на інерціальні стабілізовані платформи, що експлуатуються на інших рухомих об’єктах, наприклад, літаках спеціальної авіації, що виконують функції картографічних зйомок, моніторингу та інших подібних функцій. Вони можуть також бути корисними під час проектування обладнання безпілотних літальних апаратів.