СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ЗАКОНА УПРАВЛЕНИЯ БПЛА В УСЛОВИЯХ ВЕТРОВЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ С ВХОДНЫМИ ОГРАНИЧЕНИЯМИ

Аннотация

Рассматривается применение методов синергетической теории управления (СТУ) к про- блеме синтеза системы управления беспилотным летательным аппаратом (БПЛА) в условиях действия ветровых возмущений. Основной задачей исследования является разработка синерги- ческого метода синтеза нелинейных систем управления БПЛА с жёстким крылом, гаранти- рующих асимптотическую устойчивость замкнутых систем при движении по заданной тра- ектории, устойчивость и адаптивность при значительной нелинейности математических моделей управления БПЛА с жёстким крылом в условиях влияния ветровых возмущений. Кроме того, важной задачей при синтезе систем управления различными объектами, в том числе и БПЛА, является учёт ограничений на переменные состояния объекта управления, которые могут обуславливаться как требованиями к энергоэффективности и безопасности систем, так и другими ограничениями и требованиями, накладываемые на эти координаты. В статье предлагается процедура синтеза нелинейных векторных систем управления БПЛА с жёстким крылом методами СТУ, обеспечивающих инвариантность к действию внешних неизмеряемых возмущающих воздействий, выполнение заданных технологических целей управления, асимпто- тическую устойчивость замкнутой системы, а также учёт введенных ограничений на внут- ренние координаты БПЛА. Предлагаемая в статье процедура синергетического синтеза век- торных нелинейных систем управления БПЛА с жёстким крылом гарантирует эффективное использование такого типа БПЛА в решении различного рода задач, в том числе и при функцио- нировании таких БПЛА в качестве элементов группы автономных объектов, решающих задан- ную групповую технологическую задачу. Эффективность предлагаемого подхода к синергети- ческому синтезу стратегий управления подтверждается результатами компьютерного моде- лирования синтезированной нелинейной векторной системы управления БПЛА с жёстким кры- лом. Предлагаемый метод синергетического синтеза системы управления БПЛА с жёстким крылом, может быть применён для разработки перспективных имитационных пилотажно- навигационных комплексов, моделирующих поведение БПЛА в условиях присутствия ветровых возмущений и послужить основой для улучшения лётно-технических характеристик БПЛА.