Диссертация (785777), страница 54
Текст из файла (страница 54)
– с. 10–20.211. Козлов Д. С., Тюменцев Ю. В. Нейросетевые полуэмпирические модели динамических систем,представляемых в форме дифференциально-алгебраических уравнений индекса 1 // Сборник научных трудов XVIII Международной научно-технической конференции «Нейроинформатика-2016»,Часть 3, Москва, МИФИ, 25–29 апреля 2016 г., ISBN 978–5–7262–2240–0. – М.: НИЯУ МИФИ,2016. – с. 61–71.288ПриложенияАРезультаты вычислительных экспериментов с адаптивнымисистемамиА.1.
Адаптивное управление с эталонной моделью (ЭМ)А.1.1. Компенсирующий контур в схеме адаптивного управления с ЭМPlantRefModelMRAC with compensatorα, deg105005101520253035404505101520253035404550051015202530354045500510152025t, sec3035404550eα, deg0.20−0.2αref, deg1050−50φact, deg10−10РИС. А.1. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с эталонноймоделью и компенсатором (ГЗЛА X-43, режим полетаM= 6). Обозначения: — уголатаки, град.; e — ошибка отслеживания заданного угла атаки, град.;сигнал по углу атаки, град.;atref— задающий— командный сигнал для привода элевонов, град.;время, с; Plant — объект управления; RefModel — эталонная модель289t—PlantRefModelMRAC without compensatorα, deg1050051015202530354045051015202530354045051015202530354045500510152025t, sec3035404550eα, deg0.50−0.5αref, deg1050−5φact, deg100−10РИС.
А.2. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с эталонноймоделью и без компенсатора (ГЗЛА X-43, режим полетаM= 6). Обозначения: — уголатаки, град.; e — ошибка отслеживания заданного угла атаки, град.;сигнал по углу атаки, град.;atref— задающий— командный сигнал для привода элевонов, град.;время, с; Plant — объект управления; RefModel — эталонная модель290t—PlantRefModelAdaptation without compensatorα, deg105051015202530354045505101520253035404550eα, deg50−5−100Adaptation with compensatorα, deg10505101520253035404550510152025t, sec3035404550eα, deg0.50−0.50РИС.
А.3. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с ЭМ, безкомпенсатора (верхняя пара графиков) и с компенсатором (нижняя пара графиков) дляГЗЛА X-43, режим полетамениetM= 6 при возникновении отказной ситуации в момент вре-= 20 с (смещение центровки на 5% назад). Обозначения: — угол атаки, град.;— ошибка отслеживания заданного угла атаки, град.;управления; RefModel — эталонная модель291t— время, с; Plant — объектAdaptation without compensator, deg0ref5α10−5051015202530354045505101520253035404550, deg0act10φ20−10Adaptation with compensator, deg0ref5α10−5051015202530354045500510152025t, sec3035404550, deg0act10φ20−10РИС.
А.4. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с ЭМ, безкомпенсатора (верхняя пара графиков) и с компенсатором (нижняя пара графиков) дляГЗЛА X-43, режим полета Mt= 6 при возникновении отказной ситуации в момент времени= 20 с (смещение центровки на 5% назад). Обозначения: refуглу атаки, град.;at— задающий сигнал по— командный сигнал для привода элевонов, град.;Plant — объект управления; RefModel — эталонная модель292t— время, с;Controller trained offline, integral compensator (Ioannou)30ObjectRefModelα, deg20100−10−20051015202530051015202530051015t, sec2025300.1∆α, deg0.050−0.05−0.1φ, deg50−5−10РИС. А.5. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с ЭМ иинтегральным компенсатором для самолета F-16, режим полета с индикаторной скоростью Vind= 300 км/ч .
Обозначения: — угол атаки, град.; — ошибка отслеживаниязаданного угла атаки, град.;билизатора, град.;t— командный сигнал для привода цельноповоротного ста-— время, с; Object — объект управления; RefModel — эталоннаямодель293Controller trained offline, integral compensator (Ioannou)α, deg20100−10ObjectRefModel05101520253035404550051015202530354045500510152025t, sec30354045500.4∆α, deg0.20−0.2−0.4φ, deg100−10−20РИС. А.6. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с ЭМ иинтегральным компенсатором для самолета F-16, режим полета с индикаторной скоростью Vind= 300 км/ч .
Обозначения: — угол атаки, град.; — ошибка отслеживаниязаданного угла атаки, град.;билизатора, град.;t— командный сигнал для привода цельноповоротного ста-— время, с; Object — объект управления; RefModel — эталоннаямодель294dMzFi −50%, online trining, integral compensator30α, deg20100−10ObjectRefModel0102030405060708090100010203040506070809010001020304050t, sec607080901001∆α, deg0.50−0.5−15φ, deg0−5−10−15−20РИС. А.7.
Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с ЭМ иинтегральным компенсатором для самолета F-16, режим полета с индикаторной скоростьюVind= 300 км/ч при возникновении отказной ситуации в момент времени t = 40 с(уменьшение на 50% эффективности органа продольного управления). Обозначения:угол атаки, град.;— — ошибка отслеживания заданного угла атаки, град.; — команд-ный сигнал для привода цельноповоротного стабилизатора, град.;объект управления; RefModel — эталонная модель295t— время, с; Object —А.1.2. Оценка влияния параметров эталонной модели на работоспособностьсинтезируемой системы управленияРИС.
А.8. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с эталонной моделью применительно к перспективному ГЗЛА для оценки влияния собственнойчастоты!эмэталонной модели (!эмрежим полетаM= 1:5, ступенчатый задающий сигнал по углу атаки,= 6, H = 30 км). Обозначения: — угол атаки, град; eотслеживания заданного угла атаки, град;!z— ошибка— угловая скорость тангажа, град/с;—командный сигнал привода («сигнал») и угол отклонения элевонов («положение»), град;d=dt — угловая скорость отклонения элевонов, град/с; t — время, с296РИС. А.9. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с эталонной моделью применительно к перспективному ГЗЛА для оценки влияния собственнойчастоты!эмэталонной модели (!эмрежим полетаM= 2, ступенчатый задающий сигнал по углу атаки,= 6, H = 30 км).
Обозначения: — угол атаки, град; eотслеживания заданного угла атаки, град;!z— ошибка— угловая скорость тангажа, град/с;—командный сигнал привода («сигнал») и угол отклонения элевонов («положение»), град;d=dt — угловая скорость отклонения элевонов, град/с; t — время, с297РИС. А.10. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с эталонной моделью применительно к перспективному ГЗЛА для оценки влияния собственнойчастоты!эмэталонной модели (!эмрежим полетаM= 3, ступенчатый задающий сигнал по углу атаки,= 6, H = 30 км). Обозначения: — угол атаки, град; eотслеживания заданного угла атаки, град;!z— ошибка— угловая скорость тангажа, град/с;—командный сигнал привода («сигнал») и угол отклонения элевонов («положение»), град;d=dt — угловая скорость отклонения элевонов, град/с; t — время, с298РИС. А.11.
Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с эталонной моделью применительно к перспективному ГЗЛА для оценки влияния собственнойчастоты!эмэталонной модели (!эмрежим полетаM= 4, ступенчатый задающий сигнал по углу атаки,= 6, H = 30 км). Обозначения: — угол атаки, град; eотслеживания заданного угла атаки, град;!z— ошибка— угловая скорость тангажа, град/с;—командный сигнал привода («сигнал») и угол отклонения элевонов («положение»), град;d=dt — угловая скорость отклонения элевонов, град/с; t — время, с299А.1.3.
Результаты вычислительного эксперимента для схемы адаптивного управления сэталонной моделью применительно к управлению угловым движением ЛАPlantRefModelMRAC with compensatorα, deg105051015202530354045500510152025303540455005101520253035404550510152025t, sec3035404550e , deg0.2α0−0.25refα , deg100−5φact, deg100−10РИС. А.12. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с эталонной моделью и компенсатором при недостаточно точной НС-модели объекта управления(ГЗЛА X-43, режим полетаM= 6). Обозначения: — угол атаки, град.; eка отслеживания заданного угла атаки, град.;ref— ошиб-— задающий сигнал по углу атаки,град.; at — командный сигнал для привода элевонов, град.; t — время, с; Plant — объектуправления; RefModel — эталонная модель300α, deg105PlantRefModel00123456789012345678910012345678910012345t, sec678910e , deg0.2α0105αref, deg−0.20φact, deg100−10РИС. А.13.
Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с эталонной моделью и компенсатором при ступенчатом изменении задающего сигнала (ГЗЛАX-43, режим полетаM= 6, вариант 1). Обозначения: — угол атаки, град.; e — ошиб-ка отслеживания заданного угла атаки, град.;ref— задающий сигнал по углу атаки,град.; at — командный сигнал для привода элевонов, град.; t — время, с; Plant — объектуправления; RefModel — эталонная модель301α, deg10PlantRefModel50−50123456789100123456789100123456789012345t, sec6789eα, deg0.10αref, deg−0.16420−2−4φact, deg1050−510РИС. А.14.
Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с эталонной моделью и компенсатором при ступенчатом изменении задающего сигнала (ГЗЛАX-43, режим полетаM= 6, вариант 2). Обозначения: — угол атаки, град.; e — ошиб-ка отслеживания заданного угла атаки, град.;ref— задающий сигнал по углу атаки,град.; at — командный сигнал для привода элевонов, град.; t — время, с; Plant — объектуправления; RefModel — эталонная модель30210α, degPlantRefModel500123456789100123456789100123456789012345t, sec6789eα, deg0.1086αref, deg−0.142, deg−5act0φ5−1010РИС. А.15.