Гарантовано-адаптивне термінальне керування аеростатичним літальним апаратом на основі диференціально-ігрового підходу

Автор(и)

  • Yuriy Ziatdinov Національний авіаційний університет
  • Viacheslav Gusynin Державне Космічне Агентство України
  • Andrii Gusynin Roesys MedTec GmbH

DOI:

https://doi.org/10.18372/2306-1472.82.14607

Ключові слова:

безпілотні аеростатичні літальні апарати, гарантовано-адаптивне керування, диференціальна гра, багатоетапний метод диференціальних перетворень

Анотація

Мета: Метою даної статті є розв’язання задачі побудови ігрових алгоритмів керування виведенням безпілотного аеростатичного літального апарата в задані термінальні умови за дії невідомих збурень. Методи: Задача розв’язується на основі застосування багатоетапних диференціальних перетворень і теорії диференціальних ігор. Результати: Запропонований підхід не потребує численного інтегрування диференціальних рівнянь руху апарата, зводить проблему синтезу алгоритмів керування до розв’язання скінченої системи рівнянь відносно змінних керування і параметрів збурень, припускає аналітичні перетворення і дає змогу синтезувати алгоритми керування, що володіють властивістю адаптації до дії збурень і забезпечують гарантію виведення апарата в заданні термінальні умови. Розглянуто розв’язання задачі синтезу гарантовано-адаптивного керування процесом багатоетапного виведення безпілотного аеростатичного літального апарата в задані термінальні умови в формі математичної моделі диференціальної гри. Обговорення: Застосування диференціально-ігрового підходу до синтезу алгоритмів керування динамічними об’єктами за дії невизначених збурень дає змогу здійснювати неперервні обчислення програмних стратегій гравців у реальному часі та отримати можливість керування динамічними об’єктами із зворотним зв’язком, що враховує дію різних збурень.

Біографії авторів

Yuriy Ziatdinov, Національний авіаційний університет

Doctor of Engineering (1996). Professor (1999). Dean of Aerospace faculty of the National Aviation University, Kyiv, Ukraine. Honored Education Worker of Ukraine, Active member of the Aerospace Academy of Ukraine. Education: Kiev Higher Military Aviation Engineering College(1977), Kharkov National University, Kharkov, Ukraine (1992). Research area: decision making theory; ergatic systems; hierarchic systems; multicriteria optimization; nonlinear scalar convolution; rational organization principle; systems analysis.

Viacheslav Gusynin, Державне Космічне Агентство України

Doctor of Engineering (2000). Head of department, State Space Agency of Ukraine, Kyiv, Ukraine. Winner of the State Prize of Ukraine in Science and Technology. Education: Kyiv State Taras Shevchenko University, Ukraine (1973). Research area: aerospace system; aerostatic aircraft; differential transform method; flight dynamics; optimization process.

Andrii Gusynin, Roesys MedTec GmbH

Candidate of Engineering (2007). Associate professor (2010). Customer support manager, Roesys MedTec GmbH, Espelkamp, Germany, International Solomon University, Kyiv, Ukraine. Research area: aerospace system; aerostatic aircraft; differential transform method; optimization process

Посилання

Isaacs, R. (1999). Differential Games: A Mathematical Theory with Applications to Warfare and Pursuit, Control and Optimization. Dover Publications, 480 p.

Tolpegin, O.A. (2009). Differential-and-gamemethodsofUAVcontrolmotion. St. Petersburg, BGTU, 244 p. (in Russian).

Vasiliev, V.V.; Baranov, V.L. (1989). Simulation of optimization tasks and differential games. Кyiv, Naukovadumka.. 294 p. (in Russian).

Kuntsevich, V.М.; Lychak, М.М. (1985). Synthesis of optimal and adaptive control systems. Gameapproach. Кyiv. Naukovadumka, 248 p. (in Russian).

Krasovskiy, N.N. (1985). Dynamic system control. The task about the minimum guaranteed result. Мoscow. Nauka, 520 p. (in Russian).

Pukhov, G.E. (1980). Differential transformation of functions and equations. Кyiv, Naukovadumka, 419 p. (in Russian).

Gusynin, A. (2016). Modified multistep differential transform method for solution of non-linear ordinary differential equations. Problems of informational technologies, № 02(020), pp. 26-34. (in Russian).

Gusynin, A. (2017). Estimate of accuracy of approximate solutions of non-linear boundary value problems by the multi-step differential transform method. Proceedings of NAU. № 1(70). pp. 48-54. https://doi.org/10.18372/2306-1472.70.11422

Gusynin, A. (2012). Differential-and-game approach to control algorithm synthesis of multimode flight vehicles. Aerospace techniques and technologies, № 1(88), pp. 40-45. (in Russian).

Baranov, V.L.; Uruskiy, O.S.; Baranov, G.L.; Komarenko, E.Y. (1996). Simulation of game algorithms of terminal control of dynamic objects. Electronic simulation, Vol.18, № 2, pp. 75-81. (in Russian).

Bryson, A.E.; Yu-Chi, Ho. (1975). Applied optimal control. New York, Routledge. 496 p.

Downloads

Опубліковано

02.02.2020

Як цитувати

Ziatdinov, Y., Gusynin, V., & Gusynin, A. (2020). Гарантовано-адаптивне термінальне керування аеростатичним літальним апаратом на основі диференціально-ігрового підходу. Вісник Національного авіаційного університету, 82(1), 12–22. https://doi.org/10.18372/2306-1472.82.14607

Номер

Том 82 № 1 (2020)

Розділ

Аерокосмічні системи моніторінгу та керування

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).