Научный журнал
ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ.
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Главная » Архив » 2021 » Issue:#2 Июнь 2021 » МЕТОД СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫМИ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ ПРИ ПРОСТРАНСТВЕННОМ ДВИЖЕНИИ В УСЛОВИЯХ ВЕТРОВЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2021; 2: 10-17

 

http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2021-2-10-17

 

МЕТОД СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫМИ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ ПРИ ПРОСТРАНСТВЕННОМ ДВИЖЕНИИ В УСЛОВИЯХ ВЕТРОВЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ

Г.Е. Веселов, Алин Ингабире

Веселов Геннадий Евгеньевич – д-р техн. наук, директор, Институт компьютерных технологий и информационной безопасности, Южный федеральный университет, г. Таганрог, Россия. E-mail: gev@sfedu.ru

Ингабире Алин – аспирант, кафедра «Синергетика и процессы управления», Южный федеральный университет, г. Таганрог, Россия. E-mail: ingabire@sfedu.ru

 

 

Аннотация

Рассматриваются процедуры синергетического синтеза законов управления пространственным движением беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в условиях действия ветровых возмущений. В настоящее время инновационные организации используют БПЛА как элемент системы оказания медицинской помощи, в частности, с помощью БПЛА осуществляется транспортировка медикаментов в места с плохо организованной дорожной инфраструктурой. Однако гарантией доставки медикаментов в срок и по назначению является надежность системы управления БПЛА. При этом воздействие ветровых возмущений на БПЛА является одним из основных факторов, влияющим на надежность использования БПЛА для решения такого рода задач. В статье предлагается новый подход к синтезу стратегий управления БПЛА, базирующийся на теории и методах синергетической теории управления, а также представлены результаты исследования синтезированных синергетических систем управления пространственным движением БПЛА в условиях ветровых возмущений. Результаты исследований показали, что синтезированные системы управления БПЛА обеспечивают асимптотическую устойчивость замкнутых систем, а также инвариантность к действию внешних неизмеряемых возмущений.

 

Ключевые слова: БПЛА с жёстким крылом; синергетическая теория управления; инвариантное многообразие; пространственное движение; ветровые возмущения.

 

Полный текст: [in elibrary.ru]

 

Ссылки на литературу

  1.  Scott J.E., Scott C.H. Drone Delivery Models for Medical Emergencies // Delivering Superior Health and Wellness Management with IoT and Analytics. 2020. Pр. 69 ‒ 85.
  2. Scott J.E., Scott C.H. Models for drone delivery of medications and other healthcare items // Unmanned Aerial Vehicles: Breakthroughs in Research and PracticeIGI Global. 2019. Pр. 376 ‒ 392.
  3. Wang B.H., Wang D.B., Ali Z.A., Ting Ting B., Wang H.
    An overview of various kinds of wind effects on unmanned aerial vehicle // Measurement and Control. 2019. Vol. 52. No. 7 ‒ 8. Pр. 731 – 739.
  4. Liu C., Chen W.H. Disturbance rejection flight control for small fixed-wing unmanned aerial vehicles // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2016. Pр. 2810 ‒ 2819.
  5. Purnawan H., Purwanto E.B. Design of linear quadratic regulator (LQR) control system for flight stability of LSU-05 // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 890. No. 1. 012056 p. IOP Publishing.
  6. Paw Y.C. Synthesis and validation of flight control for UAV // PhD Thesis,  University of Minnesota. 2009.
  7. Vlk J., Chudy P. General aviation digital autopilot design based on LQR/LQG control strategy // 36th Digital Avionics Systems Conference (DASC). IEEE, 2017. Pр. 1 ‒ 9.
  8. Nair M.P., Harikumar R. Longitudinal dynamics control of UAV // International Conference on Control Communication & Computing India (ICCC). IEEE, 2015. Pр. 30 ‒ 35.
  9. Kumar K.S., Arya H., Joshi A. Longitudinal Control of Agile Fixed-Wing UAV Using Backstepping // Aerospace Conference. IEEE, 2019. Pр. 1 ‒ 11.
  10. Safwat E., Weiguo Z., Kassem M., Mohsen A. Robust Nonlinear Flight Controller For Small Unmanned Aircraft Vehicle based on Incremental BackStepping // AIAA Scitech Forum, 2020. 0854 p.
  11. Stastny T., Siegwart R. Nonlinear model predictive guidance for fixed-wing UAVs using identified control augmented dynamics // International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS). IEEE, 2018. Pр. 432 ‒ 442.
  12. Mathisen S.H., Fossen T.I., Johansen T.A. Non-linear model predictive control for guidance of a fixed-wing UAV in precision deep stall landing // International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS). IEEE, 2015. Pр. 356 ‒ 365.
  13. Gunes U., Sel A., Kasnakoglu C., Kaynak U. Output feedback sliding mode control of a fixed-wing UAV under rudder loss // AIAA Scitech Forum, 2019. 0911 p.
  14. Hervas J.R., Kayacan E., Reyhanoglu M., Tang H. Sliding mode control of fixed-wing UAVs in windy environments // 13th International Conference on Control Automation Robotics & Vision (ICARCV). IEEE, 2014. Pр. 986 ‒ 991.
  15. Gomez J.F., Jamshidi M. Fuzzy logic control of a fixed-wing unmanned aerial vehicle // 2010 World Automation Congress. IEEE, 2010. Pр. 1 ‒ 8.
  16. Колесников А.А. Синергетическая теория управления. М.: Энергоатомиздат, 1994. 344 с.
  17. Колесников А.А. Новые нелинейные методы управления полетом. М.: Физматлит, 2013. 196 с.
  18. Колесников А.А., Колесников Ал.А., Кузьменко А.А. Метод АКАР и теория адаптивного управления в задачах синтеза нелинейных систем управления // Мехатроника, автоматизация, управление. 2017. Т.18. № 9. С. 579 – 589.
  19. Бюшгенс Г.С. Студнев Р.В. Динамика самолета. Прост-ранственное движение. М.: Машиностроение, 1983. 320 с.
Яндекс.Метрика

© НовоЦНИТ ЮРГПУ(НПИ), 2024