calculated for each point. The obtained control system is investigated. It is shown that
the synthesized nonlinear control system provides a high precision of the spacecraft
falling into the specified domain with different variations of initial values and
parameters of the object of control.
Keywords
:
synthesis of control system, method of network operator, spacecraft control
systems.
Работа посвящена применению метода сетевого оператора для син-
теза системы управления спуском космического аппарата на поверх-
ность Луны. Задача синтеза управления состоит в нахождении много-
мерной функции управления, описывающей зависимость управления
от координат пространства состояния.
Самый распространенный способ синтеза системы управления за-
ключается в линеаризации модели системы относительно некоего ста-
ционарного состояния, в анализе этого состояния и расчете параме-
тров типовых линейных регуляторов обратной связи, работающих по
отклонению от стационарного состояния. Такой подход целесообразен
только для синтеза систем стабилизации и не может быть использован
для широкого класса управлений нелинейными объектами.
Известен подход, заключающийся в использовании программных
управлений, обеспечивающих движение объекта по оптимальной про-
граммной траектории, и построении системы управления для стабили-
зации состояния объекта относительно этой траектории. Такой подход
требует точного знания параметров модели и не обеспечивает опти-
мального достижения цели управления. Реальная траектория, распо-
ложенная даже в окрестности оптимальной программной траектории,
не будет давать оптимальное значение критерия качества.
Наиболее известен метод синтеза управления для линейных си-
стем с квадратичным функционалом качества [1, 2], который называют
аналитическим конструированием оптимальных регуляторов (АКОР).
Метод АКОР используют в основном для решения задач стабилизации,
так как линеаризованная нелинейная модель ведет себя аналогично
линейной модели в окрестности устойчивого состояния. Применение
метода АКОР для задач управления нелинейными системами нецеле-
сообразно.
В конце 1990-х годов появился метод аналитического конструи-
рования агрегированных регуляторов (АКАР) [3–7]. При реализации
метода проектировщик самостоятельно строит многомерные поверх-
ности. Движения по построенным многообразиям должно, по мнению
проектировщика, обеспечивать достижение цели управления и при-
водить к оптимальным показателям качества процесса управления.
Далее проектировщик составляет дифференциальные уравнения, име-
ющие асимптотически устойчивое решение в окрестности заданных
многообразий. Затем, решая обратную задач, он находит управление
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2013. № 4 15
