Инвариантность управления боковым движением вертолета по углу крена. Аналитический синтез
https://doi.org/10.17587/mau.22.331-336
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
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
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.
Рецензия
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: 227
.png)
Послать статью по эл. почте 