Адаптивное автоматическое управление беспилотным летательным аппаратом на этапе сближения и стыковки процесса дозаправки топливом в воздухе

13 / 19

Адаптивное автоматическое управление БЛА на этапе сближения и стыковки…
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 3 141
тангажа, что обеспечит устойчивость и качество замкнутой системы (контура
стабилизации заданного угла тангажа). Тогда с учетом (18) ПФ контура стабили-
зации заданного угла тангажа имеет вид
ϑ ϑ
ϑ
ϑ
= =
+ +
+ +
з
2
2
1 ,
2 0,1 1
2
K
W
p p K
T p Tp
где ϑ K — коэффициент П-регулятора.
После тривиальных преобразований и решения алгебраического уравнения
первого порядка получим, что ϑ = 5 K и ПФ контура отработки угла тангажа
составит
ϑ
ϑ =
+ +
з
2
1 .
0, 02 0, 2 1
W
p p
Аналогично каналу вертикального отклонения ΔY для бокового отклонения
ΔZ синтез осуществляется на основании приведенных ниже формул:
ψ = ω
Δ = − − ψ

к БЛА шт
;
;
y
Z Z Z X
(20)
ψ = ω
Δ = − ψ

  
к шт ;
y
Z Z X
(21)
ω
ψ = =
+ +
з
2
1 1 1 .
1 0, 2
y
M
W T p p p p
(22)
Передаточная функция замкнутого контура по углу рысканья имеет вид
=
+ +
з ψ
ψ 2
1 .
0, 08 0, 4 1
W
p p
(23)
Имитационное моделирование процесса стыковки с использованием нели-
нейной модели беспилотного летательного аппарата. При синтезе алгоритмов
стабилизации заданных угловых скоростей крена, тангажа и рысканья на основа-
нии свойств L1 адаптивного управления не учтены динамические характеристики и
нелинейные особенности исполнительного устройства — рулевого привода (сер-
вопривода). В процессе имитационного моделирования на нелинейной модели
объекта, включающего в себя рулевой привод, необходимо убедиться, что динами-
ческое поведение L1-контура соответствует заданной модели M в необходимой ме-
ре, а требуемое время переходного процесса tп.п, время выхода на значение, равное
70 % установившегося (t0), и перерегулирование σ — заданным ограничениям.
Зависимости угловых скоростей крена, тангажа, рысканья при входном сигнале от
времени при ступенчатом и синусоидальном воздействиях от времени (графики
отработки заданного ступенчатого и синусоидального сигналов с частотой 1 Гц)
представлены на рис. 6. По угловой скорости крена при ступенчатом заданном