Preview

Мехатроника, автоматизация, управление

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Инвариантность управления боковым движением вертолета по углу крена. Аналитический синтез

https://doi.org/10.17587/mau.22.331-336

Полный текст:

Аннотация

Для линеаризованной модели четвертого порядка изолированного бокового движения одновинтового вертолета как MIMO-системы, содержащей два входа, аналитически синтезировано управление, которое обеспечивает инвариантность движения по углу крена при наличии возмущений в каналах управления, а также требуемое размещение полюсов замкнутой системы, заданных любыми конкретными значениями из области их устойчивости. Подход к синтезу инвариантного управления заключается в поиске матрицы коэффициентов обратной связи линейной системы, которая удовлетворяет условиям инвариантности, представляющим собой систему степенных матричных уравнений определенной конструкции. В основе синтеза лежит применение теорем, основанных на использовании условия регуляризации матричного уравнения и условий инвариантности при возмущениях в каналах управления, а также теорем, позволяющих с использованием оригинальной декомпозиции объекта управления размещать полюса МИМО-системы. Под регуляризацией матричного уравнения понимается решение задачи обеспечения заданного множества сингулярных значений у обращаемой симметричной квадратной матрицы. Инвариантность MIMO-системы рассматривается по отношению к неизмеряемым возмущениям в каналах управления. Использование такого подхода к синтезу инвариантного управления позволило получить аналитическое решение, которое обладает универсальностью и может быть применено на различных режимах полета одновинтовых вертолетов, имеющих различные динамические свойства. Показаны результаты численного синтеза бокового движения одновинтового вертолета с использованием полученных законов инвариантного управления, подтверждающие достоверность аналитических выражений

Об авторах

Н. Е. Зубов
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, ПАО РКК "Энергия" им. С. П. Королева
Россия

д-р техн. наук, проф.



В. Н. Рябченко
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, ПАО РКК "Энергия" им. С. П. Королева
Россия

д-р техн. наук, проф.



Список литературы

1. Мисриханов М. Ш. Инвариантное управление многомерными системами. Алгебраический подход. М.: Наука, 2007.

2. Микрин Е. А., Зубов Н. Е., Мисриханов М. Ш., Рябченко В. Н. Инвариантное управление маловысотным полетом одновинтового вертолета //Автоматизация. Современные технологии. 2015. № 6. С. 3—8.

3. Зубов Н. Е., Микрин Е. А., Мисриханов М. Ш., Рябченко В. Н. Условия инвариантности динамической системы на основе регуляризации // ДАН. 2015. Т. 465, № 1. С. 20—23.

4. Dion J. M., Commault C. Feedback decoupling of structured systems // IEEE Trans. on Aut omat. Contr. 1993. AC-38. P. 1132—1135.

5. Van der Woude J. W., Murota K. Disturbance decoupling with pole placement for structured systems; a graph theoretic approach // SIAM J. on Matr. Anal. and Appl. 1995. 16(3). P. 922—942.

6. Wang Q. G. Decoupling Control. Springer-Verlag. 2003.

7. Зубов Н. Е., Микрин Е. А., Рябченко В. Н. Матричные методы в теории и практике систем автоматического управления летательных аппаратов. М.: Изд-во МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2016. 666 с.

8. Ryabchenko V. N., Zubov N. E., Sorokin I. V., Proletarskii A. V.Complete Pole Placement Method for Linear Mimo Systems // Mekhatronika, A vtomatizatsiya, Upravlenie. 2018. Vol. 19, N. 1. P. 11—18.

9. Zubov N. E., Ryabchenko V. N., Sorokin I. V. Synthesis of Stabilization Laws of a Single-Airscrew Helicopters Lateral Motion for Lack of Information about its Lateral Speed: Analytical Solution // Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2018. Vol. 19, N. 4. P. 273—281.

10. Зубов Н. Е., Рябченко В. Н., Сорокин И. В.Управление по выходу спектром продольного движения одновинтового вертолета // Изв. высш. учеб. завед. Авиац. техн. 2020. № 2. С. 70—79.

11. Романенко Л. Г. , Рома нен ко А. Г. , Са мар ов а Г. Г. Управление продольным движением летательного аппарата при отсутствии в автопилоте сигнала по углу тангажа // Изв. вузов.. Авиационная техника. 2014. № 4. С. 25—29.

12. Романенко Л. Г. , Са мар ов а Г. Г. , Рома нен ко А. Г.Управление боковым движением летательного аппарата при отсутствии в автопилоте сигнала по углу крена // Изв. вузов. Авиационная техника. 2014. № 2. С. 19—23.

13. Зубов Н. Е., Микрин Е. А., Олейник А. С., Рябченко В. Н.Оценка угловой скорости космического аппарата в режиме орбитальной стабилизации по результатам измерений датчика местной вертикали // Вестник МГТУ. Приборостроение. 2014. № 5. С. 3—15.

14. Зубов Н. Е., Микрин Е. А., Рябченко В. Н., Пролетарский А. В. Аналитический синтез законов управления боковым движением летательного аппарата // Изв. высш. учеб. завед. Авиац. техн. 2015. № 3. С. 14—20.

15. Зубов Н. Е., Микрин Е. А., Мисриханов М. Ш., Олейник А. С., Рябченко В. Н. Терминальное релейно-импульсное управление линейными стационарными динамическими системами // Изв. РАН. ТиСУ. 2014. № 3. С. 134— 149.


Для цитирования:


Зубов Н.Е., Рябченко В.Н. Инвариантность управления боковым движением вертолета по углу крена. Аналитический синтез. Мехатроника, автоматизация, управление. 2021;22(6):331-336. https://doi.org/10.17587/mau.22.331-336

For citation:


Zubov N.E., Ryabchenko V.N. Lateral Motion Control Invariance Helicopter on the Roll Angle. Analytical Synthesis. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2021;22(6):331-336. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.22.331-336

Просмотров: 22


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)