3 / 19
Адаптивное автоматическое управление БЛА на этапе сближения и стыковки…
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 3
131
Подробнее рассмотрим уравнения кинематических связей (рассогласований
в положении штанги и конуса) с учетом ограничений на параметры движения
БЛА (2) в процессе дозаправки:
Δ = −
Δ = + − − ϑ
Δ = − − ψ
т
БЛА
т
к
шт
БЛА
к
шт
БЛА
;
;
,
X X X
Y Y Y Y X
Z Z Z X
(3)
где Δ
Х
, Δ
Y
, Δ
Z
— отклонение положения штанги от положения центра конуса;
т т
,
X Y
— координаты танкера;
к к
,
X Z
— положение конуса относительно цен-
тра масс танкера;
БЛА БЛА БЛА
,
,
X Y Z
— координаты центра масс БЛА;
шт
X
—
координата кончика штанги относительно центра масс БЛА;
ψ ϑ
,
— углы рыс-
канья и тангажа БЛА. Здесь и далее расчет положения заправляемого БЛА и
танкера ведется в нормальной подвижной системе координат (НПСК), связан-
ной с центром масс танкера.
По мере приближения штанги к конусу, составляющие
ϑ
шт
X
и
ψ
шт
X
оказы-
вают большее влияние на изменение отклонений
Δ
X
и
Δ
.
Z
Поскольку угловое
движение более быстрое по сравнению с перемещением центра масс, компенсиро-
вать небольшое рассогласование (0,4 м), соответствующее максимальной амплиту-
де колебаний конуса, проще с помощью изменения углового положения БЛА. То-
гда структуры контура автоматического управления для продольного и бокового
каналов можно представить так, как показано на рис. 2. Эти структуры обеспечат
отработку боковой и вертикальной ошибки с помощью изменения углов тангажа и
рысканья. При этом целесообразно обеспечить стабилизацию нулевого угла крена
для развязки продольного и бокового движения.
Рис. 2.
Структуры контуров отработки рассогласования по высоте (
а
) и по боковому
отклонению (
б
) на этапе стыковки:
К
1б
, К
2б
, К
1в
, К
2в
— корректоры, обеспечивающие необходимые характеристики управления