Моделирование робастных алгоритмов управления подъемом и горизонтальной стабилизацией беспилотного трикоптера

Авторы

  • Александр Николаевич Власов Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • Александр Юрьевич Ощепков Пермский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.17072/1993-0550-2025-2-21-35

Ключевые слова:

моделирование процессов управления, робастные алгоритмы, система стабилизации, беспилотные летательные аппараты, трикоптеры

Аннотация

Рассматривается задача управления подъемом и горизонтальной ориентацией беспилотного трикоптера с тяговыми двигателями, расположенными в одной плоскости, в вершинах правильного треугольника. Построена математическая модель динамики трикоптера с учетом наличия нагрузки с переменной массой и координатой приложения опрокидывающей силы. Представлены алгоритм управления для стабилизации по высоте и ориентации с учетом углов крена и тангажа, основанный на ПИД-регуляторе и алгоритм управления тягой двигателей трикоптера для стабилизации его только по высоте без учета отклонения ориентации, использующий быстрый алгоритм 2-го порядка. Построена компьютерная модель системы управления трикоптером в пакете Simulink. С помощью модели исследована работа быстрого алгоритма для управления взлетом и посадкой летательного аппарата.

Библиографические ссылки

Формирование структуры и разработка алгоритмов системы автоматического управления БЛА конвертопланного типа / Аполлонов Д. В., Артамонов М. А., Бибикова К. И., Ермаков М. В., Петрова А. А., Шибаев В. М. // XIV Всероссийское совещание по проблемам управления "ВСПУ 2024". Россия, Москва, ИПУ РАН 17-20 июня 2024 г. Электронный препринт. С. 1494–1497.

Алгоритмы управления полётом беспилотных летательных аппаратов типа трикоптера с поворотными винтами / Нгуен З. Х., Путов В. В., Шелудько В. Н. // XIV Всероссийское совещание по проблемам управления "ВСПУ 2024". Россия, Москва, ИПУ РАН 17-20 июня 2024 г. Электронный препринт. С. 1498–1502.

Ощепков А. Ю. Компьютерное моделирование робастных и адаптивных алгоритмов в технологии модельно-ориентированного проектирования / Ощепков А. Ю., Власов А. Н. // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. 2024. № 64. С. 43–52. DOI: 10.17072/1993-0550-2024-1-43-52 EDN: PLYDTM

Деменков Н. П. Модельно-ориентированное проектирование систем управления / Деменков Н. П. // Промышленные АСУ и контроллеры. 2008. № 10. С. 66–69. EDN: KAXWLN

Дорф Р. Современные системы управления. / Дорф Р., Бишоп Р. М.: Лаборато-рия Базовых Знаний, 2002. С. 779–780.

Мирошник И. В. Теория автоматического управления. Линейные системы / Мирошник И.В. СПб.: Питер, 2005. 336 с. ISBN: 5-469-00350-7 EDN: QMOQGZ

Андриевский Б .Р. Избранные главы теории автоматического управления с примерами на языке MATLAB / Б. Р.Андриевский, А. Л.Фрадков. СПб.: Наука, 1999. 467 с.

Ощепков А. Ю. Универсальные быстрые алгоритмы управления для объектов с инерцией / Ощепков А. Ю., Исаков К. А. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2009. № 3. С.10–16. EDN: KPZDNX

Загрузки

Опубликован

15.07.2025

Как цитировать

Власов, А. Н. ., & Ощепков, А. Ю. (2025). Моделирование робастных алгоритмов управления подъемом и горизонтальной стабилизацией беспилотного трикоптера. ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. ИНФОРМАТИКА, (2 (69), 21–35. https://doi.org/10.17072/1993-0550-2025-2-21-35