Development of a functionally sustainable system of orientation of a free battle flighting unit

Abstract

Представлений підхід до вирішення проблеми функціонально стійкого управління безпілотним літальним апаратом на підставі мінімальної системно апаратної надмірності вимірювальних органів. Описано впровадження алгоритмів комп'ютерного зору в завданні візуального орієнтування і відновлення параметрів просторового положення. Продемонстровані дихотомічні алгоритми діагностування системи на наявність відмов, апарат реконфігурації і відновлення в режимі реального часу Ключові слова: функціональна стійкість, діагностика, компенсація, реконфігурація, орієнтація, відмовостійкість, оптична навігаційна система Представлен подход к решению проблемы функционально устойчивого управления беспилотным летательным аппаратом на основании минимальной системно аппаратной избыточности измерительных органов. Описано внедрение алгоритмов компьютерного зрения в задаче визуального ориентирования и восстановления параметров пространственного положения. Продемонстрированы дихотомические алгоритмы диагностирования системы на наличие отказов, аппарат реконфигурации и восстановления в режиме реального времени Ключевые слова: функциональная устойчивость, диагностика, компенсація, реконфигурация, ориентация, отказоустойчивость, оптическая навигационная система

Designing adaptive PID controller non-sensitive to changes in aerodynamic characteristics of an unmanned aerial vehicle

“…To date, much attention is paid to the implementation of various approaches to the adjustment of aerial vehicle control systems to changes in aerodynamic characteristics [1,2]. In [3,4], one of the promising ways to ensure stable operation of automatic control systems of aerial vehiclesintellectualization of onboard equipment is proposed. At the same time, the process of intellectualization consists in enabling the system to self-diagnose, and then, by the results of the diagnosis, adjust to the real working conditions, thereby increasing efficiency.…”

“…Each fault, such as wing lock, velocity overload or aileron failure, is a set of aerodynamic parameters and coefficients that represent a new mathematical model of a control object in a spatial state. The aerodynamic model of an object can be affected by the lift coefficient, drag coefficient, torques [4,6]. The reference model is calculated by computing the coefficients with the ANSYS-CFX software and the calculation is confirmed experimentally.…”

Методика застосування чисельних методiв нульового порядку в задачах параметричної оптимiзацiї цифрових ПIД-регуляторiв дронiв

“…На сьогоднi для налаштування ЦПIД-регуляторiв найчастiше застосовують метод Зiґлера-Нiколса (Ziegler-Nichols method) (Diakonov & Kruglov, 2002), що базується на часових критерiях якостi функцiонування цифрових систем автоматичного керування (ЦСАК). Але при налаштуваннi параметрiв ЦПIД-регуляторiв багатоконтурних систем якiсть налаштування з використанням лише цього методу значно погiршується (Zhezhera, Ouissam, & Firsov, 2017;Ouissam, Jijira, & Firsov, 2018). Наявнiсть ЦПIДрегулятора в кожному з контурiв дозволяє надати цьому контуру властивостi квазiiнварiантностi та квазiадаптивностi, що є принципово важливим для дронiв, якi зазвичай працюють в умовах суттєвих параметричних i непараметричних збурень (Kargin, 2010;Dorf & Bishop, 2011;Goodwin, Graebe, & Salgado, 2001).…”

“…Наявнiсть ЦПIДрегулятора в кожному з контурiв дозволяє надати цьому контуру властивостi квазiiнварiантностi та квазiадаптивностi, що є принципово важливим для дронiв, якi зазвичай працюють в умовах суттєвих параметричних i непараметричних збурень (Kargin, 2010;Dorf & Bishop, 2011;Goodwin, Graebe, & Salgado, 2001). Формальне застосування лише чисельних методiв багатовимiрної оптимiзацiї зазвичай потребує значного часу й суттєво залежить вiд удалого першого наближення (Zhezhera et al, 2017;Ouissam et al, 2018;Tachinina & Lysenko, 2017;Lysenko, Tachinina, & Alekseeva, 2018). Так, наприклад, застосування NCD-технологiї системи комп'ютерної математики MATLAB+Simulink при багатопараметричнiй оптимiзацiї перетворюється майже на мистецтво.…”