Проектування адаптивного PID-управління, не чутливого до зміни аеродінамічесіх характеристик безпілотного літального апарату
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155616Ключові слова:
адаптивне PID, еталонна модель адаптивного керування (ЕМАУ), аеродинамічні коефіцієнти, невизначена модельАнотація
Представлено метод реалізації адаптивного PID-регулятора за допомогою еталонної моделі безпілотного літального апарату. Безпілотний літальний апарат має нелінійну характеристику і високу чутливість до зовнішніх впливів. Робота класичного регулятора в нелінійній моделі при виникненні впливів, що обурюють, не задовольняє задані критерії якості. Проблеми, які впливають на час польоту безпілотного літального апарату, представлені варіаціями аеродинамічних коефіцієнтів у відомих діапазонах. При цьому змінюються аеродинамічні параметри, і система стає нестійкою. Для усунення не бажає відхилень в систему керування літального апарату вводитися адаптивний контур PID-регулятора. Використовуючи еталонну модель об'єкта керування, порівнюючий пристрій адаптації видає необхідні параметри налаштування PID-регулятора. Введення такого роду корекції керуючого сигналу дозволяє парирувати всілякі відмови і обурення, які призводять до неконтрольованого управління. Було встановлено, що цей спосіб формування керуючого впливу на безпілотний літальний апарат дуже ефективний, так як отриманий результат ближчий до експериментального. Дослідження відмов здійснювалося через спостереження зміни аеродинамічних коефіцієнтів. Завдяки дослідженню зміни аеродинамічних коефіцієнтів можна визначити номінальні значення коефіцієнтів об'єкта без присутності відмов. Такий підхід до моделювання безпілотного літального апарату також дає можливість вирішити економічну сторону питання – провести експерименти в аеродинамічному додатку ANSYS-CFX без витрат на вiдновлення втрачених пiд час експерементальних випробувань апаратiв та його елементiв
Посилання
- Francois, B., Hassan, N., Ouladsine, M. (2008). Diagnostic et tolerances aux defauts: application a un drone. Universite Paul Cezanne.
- Randalw, B., Timothy, W. M. (2012). Small Unmanned Aircraft. Theory and Practice. Princeton University Press. doi: https://doi.org/10.1515/9781400840601
- Boudiba, O. (2017). Models of small-sized aircraft as an object of study for functionally stable control. Open Information and Computer Integrated Technologies, 78, 136–144.
- Zhezhera, I., Ouissam, B., Firsov, S. (2017). Development of a functionally sustainable system of orientation of a free battle flighting unit. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (90)), 22–29. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118640
- Boudiba, O. (2018). Robust control of unmanned aerial vehicle at the speeds uncertainty. Open Information and Computer Integrated Technologies, 81, 4–11.
- Firsov, S. N., Fomichov, K. F., Boudiba, U., Zhezhera, I. V. (2016). Functional sustainable management of angular motion of the small-sized aircraft. Systemy ozbroiennia i viyskova tekhnika, 3, 33–37.
- Goverde, R. M. P. (1996). Civil Aircraft Autopilot Design Using Robust Control. Delft Universtity of Technology, 35–44.
- Robust Control Design with MATLAB® (2005). Springer. doi: https://doi.org/10.1007/b135806
- Tao, J., Liang, W., Sun, Q.-L., Luo, S.-Z., Chen, Z.-Q., Tan, P.-L., He, Y.-P. (2017). Modeling and Control of a Powered Parafoil in Wind and Rain Environments. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 53 (4), 1642–1659. doi: https://doi.org/10.1109/taes.2017.2667838
- Aérodynamique Et Mécanique Du. Vol. 2. Du B.I.A au C.A.E.A. (2013). Académie de Toulouse.
- Pranai, K., Maitree, T., Vittaya, T., Arjin, N., Pisit, B. (2011). Design Mrac Pid Control For Fan And Plate Process. SICE Annual Conference. Tokyo, 2945–2946.
- Parks, P. (1966). Liapunov redesign of model reference adaptive control systems. IEEE Transactions on Automatic Control, 11 (3), 362–367. doi: https://doi.org/10.1109/tac.1966.1098361
- Simple Adaptive Control Example. Available at: https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/44416-simple-adaptive-control-example
- Oblak, B. (2011). Introduction a la. Theorie Classique de la Portance. vesion du printemps. Available at: http://homepages.ulb.ac.be/~boblak/Miscellaneous/Oblak_Airfoil.pdf
- Özcan, A. E. (2008). Autopilot And Guidance For Anti-Tank Imaging Infrared Guided Missiles. Available at: https://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12610111/index.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Ouissam Boudiba, Sergei Firsov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
