Синтез алгоритмов согласованного управления пространственным движением беспилотным летательным аппар...

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



,(2.2.32)

где - продольное, а - относительное управляющие воздействия.

Запишем (2.2.31) в виде задачно-ориентированной модели пространственного движения

(2.2.33)

Приведем уравнение (2.2.33) к виду:

(2.2.34)

Локальные алгоритмы управления (регуляторы) выбирается как:

(2.2.35)

Исходя из условия сходимости были выбраны коэффициенты в уравнении (2.2.35):

Было проведено моделирование ЛА в среде Vissim на 2 траекториях:

  1. движение по прямой со скоростью 30 м/с;
  2. набор высоты с 1000м до 1200м за 30с на скорости 50 м/с;

Моделирование проводилось при скорости ветра (1;1;5) м/с

 

2.3 Синтез управления на пилотажном уровне

 

Предполагается, что в пилотажный комплекс из более высокого уровня иерархии управления поступает командный сигнал. Например командным сигналом могут быть силы действующие на ЛА и угловые моменты его движения

Задачей управления на пилотажном уровне является формирование управляющих сигналов для рулевых органов ЛА, обеспечивающих достижение и выдерживание заданных сил и моментов. Критерии оптимизации управляющих сигналов пилотажного комплекса формируются в отклонениях действительного состояния ЛА от заданного (эталонного). Пилотажный комплекс, построенный по изложенным выше принципам, обеспечивает оптимальное, в смысле этого критерия, слежение управляемым ЛА за заданным состоянием или состоянием эталонной модели.

Рассмотрим задачу, в которой используемые рулевые органы характеризуются непрерывным во времени изменением положения. В число таких рулевых органов, как правило, входит большинство аэродинамических рулей.

С траекторного уровня приходят 6 переменных (3 силы и 3 угловых момента), которые необходимо отследить с помощью 5 управляющих воздействий , , , , . Чтобы получить 6 управляющее воздействие, будем управлять левым и правым элероном независимо, т.е.:

.(2.3.1)

 

2.3.1 Настройка регулятора .

Запишем уравнение (1.2.2) в проекции на ось ОХ в виде

.(2.3.2)

Для построения алгоритма управления необходимо найти оценки функций и . Так как модель беспилотного летательного аппарата нам полностью известна, то при дифференцировании функции найдем значения и .

(2.3.3)

(2.3.4)

(2.3.5)

Для построения контроллера используем алгоритм пропорционального управления.

(2.3.6)

(2.3.7)

Исходя из условия сходимости был выбран коэффициент в уравнении (2.3.7):

Было проведено ЛА в среде Vissim на 3 траекториях:

  1. движение по прямой со скоростью 30 м/с;
  2. набор высоты с 1000м до 1200м за 30с на скорости 50 м/с;
  3. мертвая петля радиусом 500м и начальной скоростью 50 м/с.

Моделирование проводилось при скорости ветра (1;1;5) м/с

2.3.2 Настройка регулятора .

Запишем уравнение (1.2.2) в проекции на ось ОY в виде

.(2.3.8)

Для построения алгоритма управления необходимо найти оценки функций и . Так как модель беспилотного летательного аппарата нам полностью известна, то при дифференцировании функции найдем значения и .

(2.3.9)

(2.3.10)

(2.3.11)

Для построения контроллера используем алгоритм пропорционального управления.

(2.3.12)

Исходя из условия сходимости был выбран коэффициент в уравнении (2.3.12):

Было проведено ЛА в среде Vissim на 3 траекториях:

  1. движение по прямой со скоростью 30 м/с;
  2. набор высоты с 1000м до 1200м за 30с на скорости 50 м/с;
  3. мертвая петля радиусом 500м и начальной скоростью 50 м/с.

2.3.3 Настройка регулятора .

Запишем уравнение (1.2.2) в проекции на ось ОZ в виде

.(2.3.13)

Для построения алгоритма управления необходимо найти оценки функций и . Так как модель беспилотного летательного аппарата нам полностью известна, то при дифференцировании функции найдем значения и .

(2.3.14)

(2.3.15)

(2.3.16)

Для построения контроллера используем алгоритм пропорционального управления.

(2.3.17)

Исходя из условия сходимости был выбран коэффициент в уравнении (2.3.17):

Было проведено ЛА в среде Vissim на 3 траекториях:

  1. движение по прямой со скоростью 30 м/с;
  2. набор высоты с 1000м до 1200м за 30с на скорости 50 м/с;
  3. мертвая петля радиусом 500м и начальной скоростью 50 м/с.

 

2.3.4 Настройка регулятора .

Запишем уравнение (1.2.20) в проекции на ось ОX в виде

.(2.3.18)

Для построения алгоритма управления необходимо найти оценки функций и . Так как модель беспилотного летательного аппарата нам полностью известна, то при дифференцировании функции найдем значения и .

(2.3.19)

(2.3.20)

(2.3.21)

(2.3.22)

Для построения контроллера используем алгоритм пропорционального управления.

(2.3.23)

Исходя из условия сходимости был выбран коэффициент в уравнении (2.3.23):

Было проведено ЛА в среде Vissim на 3 траекториях:

  1. движение по прямой со скоростью 30 м/с;
  2. набор высоты с 1000м до 1200м за 30с на скорости 50 м/с;
  3. мертвая петля радиусом 500м и начальной скоростью 50 м/с.

 

2.3.5 Настройка регулятора .

Запишем уравнение (1.2.20) в проекции на ось ОY в виде

.(2.3.24)

Для построения алгоритма управления необходимо найти оценки функций и . Так как модель беспилотного летательного аппарата нам полностью известна, то при дифференцировании функции найдем значения и .

(2.3.25)

(2.3.26)

(2.3.27)

(2.3.28)

Для построения контроллера используем алгоритм пропорционального управления.

(2.3.29)

Исходя из условия сходимости был выбран коэффициент в уравнении (2.3.29):

Было проведено ЛА в среде Vissim на 3 траекто

s