Диссертация (785777), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с прогнозирующей моделью и компенсатором (самолет F-16, режим полета с индикаторной скоро-= 700 км/ч). Адаптация к изменению динамики объекта управления вследствиеотказов: смещение центровки на 5% назад (t = 30 с), 50% уменьшение эффективностиоргана управления (t = 60 с). Обозначения: — угол атаки, град.; e — ошибка отслежистью Vindвания заданного угла атаки, град.;ref— задающий сигнал по углу атаки, град.; at —командный сигнал для привода элевонов, град.;RefModel — эталонная модель347t — время, с; Plant — объект управления;Model predictive controller testα, deg10PlantRefModel0−1000.511.522.533.544.5500.511.522.533.544.5500.511.522.533.544.5500.511.522.5t, sec33.544.55e , deg10α50−5, deg10αref0−10, deg20φact0−20РИС. А.60. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с прогнозирующей моделью (микро-БПЛА «003»), полет с индикаторной скоростью Vind= 30 км/чв штатных условиях функционирования.
Обозначения: — угол атаки, град.; e — ошибкаотслеживания заданного угла атаки, град.; ref — задающий сигнал по углу атаки, град.;at— командный сигнал для привода элевонов, град.;управления; RefModel — эталонная модель348t— время, с; Object — объектPlantRefModelModel predictive controller testα, deg100−10012345678910012345678910012345678910012345t, sec678910eα, deg10−1αref, deg100−10φact, deg200−20РИС.
А.61. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с прогнозирующей моделью (мини-БПЛА Х-04), полет с индикаторной скоростью Vindштатных условиях функционирования. Обозначения:= 70 км/ч в — угол атаки, град.; e— ошибкаотслеживания заданного угла атаки, град.; ref — задающий сигнал по углу атаки, град.;at— командный сигнал для привода элевонов, град.;управления; RefModel — эталонная модель349t— время, с; Object — объектfailures: dXt=+0.1 (t=10s), dmzfi=−50% (t=20s)PlantRefModelα, deg100−10051015202530510152025051015202530051015t, sec202530eα, deg10−1αref, deg100−10φact, deg200−20РИС.
А.62. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с прогнозирующей моделью (мини-БПЛА Х-04), полет с индикаторной скоростьюпри возникновении отказных ситуаций в момент времени tVind= 70 км/ч= 10 с (смещение центровки наt = 20 с (уменьшение на 50% эффективности органапродольного управления). Обозначения: — угол атаки, град.; e — ошибка отслеживания заданного угла атаки, град.; ref — задающий сигнал по углу атаки, град.; at —командный сигнал для привода элевонов, град.; t — время, с; Object — объект управления;10% назад) и затем в момент времениRefModel — эталонная модель350А.3.
Адаптивное управление с обратной динамикойдля продольного углового движения ЛАInverse Dynamic Control,V=300 km/h, H=100 mα, deg40PlantRef. Trajectory200−20051015202530354045500510152025303540455005101520253035404550051015202530354045500510152025t, sec30354045500αe , deg1−1, deg0ref20α40−20zω , deg/s200−20−400cφ , deg20−20РИС.
А.63. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с обратнойдинамикой (режим полетаeV= 300 км/ч, H = 100 м). Обозначения: — угол атаки, град;— ошибка отслеживания заданного угла атаки, град; ref — задающий сигнал по углуатаки, град; — командный сигнал для привода управляемого стабилизатора, град;время, с; Plant — объект управления; Ref. Trajectory — эталонная траектория351t—Inverse Dynamic Control, V=500 km/h, H=100 mα, deg40PlantRef.
Trajectory200−20051015202530354045500510152025303540455005101520253035404550051015202530354045500510152025t, sec3035404550e , deg0.5α0−0.5α , deg40ref200−20ω , deg/s50z0−500cφ , deg10−10−20РИС. А.64. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с обратнойдинамикой (режим полетаeV= 500 км/ч, H = 100 м). Обозначения: — угол атаки, град;— ошибка отслеживания заданного угла атаки, град; ref — задающий сигнал по углуатаки, град; — командный сигнал для привода управляемого стабилизатора, град;время, с; Plant — объект управления; Ref. Trajectory — эталонная траектория352t—Inverse Dynamic Control,V=700 km/h, H=100 mPlantRef.
Trajectoryα, deg40200−20051015202530354045500510152025303540455005101520253035404550051015202530354045500510152025t, sec3035404550e , deg0.5α0−0.5α , deg40ref200−20ω , deg/s50z0−500cφ , deg10−10−20РИС. А.65. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с обратнойдинамикой (режим полетаeV= 700 км/ч, H = 100 м). Обозначения: — угол атаки, град;— ошибка отслеживания заданного угла атаки, град; ref — задающий сигнал по углуатаки, град; — командный сигнал для привода управляемого стабилизатора, град;время, с; Plant — объект управления; Ref. Trajectory — эталонная траектория353t—Inverse dynamic control: error dynamicPlantRef. Trajectory40α, deg200−2005101520253035400510152025303540051015202530354005101520t, sec2530354064αe , deg820α , deg40ref200−200−10φcom, deg10−20РИС.
А.66. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с обратнойдинамикой — динамика ошибки (режим полетаV= 500 км/ч, H = 100 м). Обозначения:— угол атаки, град; e — ошибка отслеживания заданного угла атаки, град;ref—задающий сигнал по углу атаки, град; — командный сигнал для привода управляемогостабилизатора, град; t — время, с; Plant — объект управления; Ref. Trajectory — эталоннаятраектория354Inverse Dynamic Control, test for robustness (∆ xT=+8%), V=500 km/h, H=100 mα, deg40PlantRef.
Trajectory200−20051015202530354045500510152025303540455005101520253035404550051015202530354045500510152025t, sec3035404550e , deg4α20−2αref, deg40200−20ωz, deg/s500−50φc, deg200−20РИС. А.67. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с обратнойдинамикой — тест на робастность (режим полетаV= 500 км/ч, H = 100 м). Обозначения:— угол атаки, град; e — ошибка отслеживания заданного угла атаки, град;ref—задающий сигнал по углу атаки, град; — командный сигнал для привода управляемогостабилизатора, град; t — время, с; Plant — объект управления; Ref.
Trajectory — эталоннаятраектория355356РИС. А.68. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с обратной динамикой (мини-БПЛА Х-04) с включенным (слева) и выключенным (справа) механизмом адаптации. Полет с индикаторной скоростью Vindt = 10 с= 70 км/ч; в момент времениодновременно возникают две отказные ситуации (смещение центровки на 15% назад и уменьшение на 50% эффективностиоргана продольного управления). Обозначения:угол тангажа, град.;q— угол атаки, град.; e — ошибка отслеживания заданного угла атаки, град.;—= !z — угловая скорость тангажа, град./с; Æe — угол отклонения руля высоты, град.; t — время, с; Plant —объект управления; RefValue — задающий сигнал; RefTrajectory — выход эталонной модели357РИС. А.69.
Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с обратной динамикой (мини-БПЛА Х-04): до возникновения отказной ситуации (слева) и после нее с включенным (в центре) и выключенным (справа) механизмом адаптации. Полетс индикаторной скоростьюVind= 70 км/ч; в момент времени t = 10 с одновременно возникают две отказные ситуации (смещениецентровки на 15% назад и уменьшение на 50% эффективности органа продольного управления). Обозначения:— угол тангажа, град.; Æe — угол отклонения руля высоты, град.;t— — угол атаки, град.;время, с; CS (Control System) — система управления; Plant— объект управления; RefValue — задающий сигнал; RefTrajectory — выход эталонной моделиА.4.
Адаптивное управление с инверсной модельюдля продольного углового движения ЛАInverse Model Control,V=300 km/h, H=100 mα, deg40PlantRef. Trajectory200−20051015202530354045500510152025303540455005101520253035404550051015202530354045500510152025t, sec3035404550eα, deg0.50−0.5, deg0ref20α40−20zω , deg/s200−20−40cφ , deg100−10−20РИС. А.70. Результаты вычислительного эксперимента для системы управления с инверсной моделью (режим полетаV= 300 км/ч, H = 100 м).