- Код статьи
- S30346444S0002338825020012-1
- DOI
- 10.7868/S3034644425020012
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 2
- Страницы
- 3-18
- Аннотация
- Предложен универсальный аналитический метод построения регуляторов по выходу для линейных стационарных систем четвертого порядка с двумя управляющими входами и двумя наблюдаемыми выходами, не зависящий от соотношений между индексами управляемости и наблюдаемости. Метод не требует выполнять декомпозицию или редукцию системы и может применяться для любых модально управляемых по выходу систем четвертого порядка, в том числе для неприводимых к управлению (наблюдению) с одним входом (выходом). Метод основан на линейной матричной зависимости характеристического полинома замкнутой системы управления от коэффициентов и определителя матрицы регулятора по выходу. Предлагаемый подход представляет собой необходимое и достаточное условие для регулятора по выходу - позволяет определить все возможные матрицы регуляторов и условия их существования. Сформулирован и доказан новый алгебраический критерий полной модальной управляемости по выходу. Приведены примеры применения подхода к управлению авиационными и космическими системами по линеаризованным моделям, представленным в числовом и символьном виде.
- Ключевые слова
- модальное управление по выходу система управления четвертого порядка индекс управляемости индекс наблюдаемости след матрицы одностороннее матричное уравнение полная модальная управляемость по выходу
- Дата публикации
- 24.02.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 14
Библиография
- 1. Zubov N.E., Mikrin E.A., Ryabchenko V.N., Proletarskii A.V. Analytical Synthesis of Control Laws for Lateral Motion of Aircraft // Russian Aeronautics. 2015. V. 58. Iss. 3. P. 263-270. https://doi.org/10.3103/S1068799815030034
- 2. Zubov N.E., Ryabchenko V.N., Sorokin I.V. Output Control of the Longitudinal Motion Spectrum of a Single-Rotor Helicopter // Russian Aeronautics. 2020. V. 63. Iss. 2. P. 249-259. https://doi.org/10.3103/S1068799820030319
- 3. Zubov N.E., Mikrin E.A., Ryabchenko V.N., Fomichev A.V. Synthesis of Control Laws for Aircraft Lateral Motion at the Lack of Data on the Slip Angle: Analytical Solution // Russian Aeronautics. 2017. V. 60. Iss. 1. P. 64-73. https://doi.org/10.3103/S106879981701010X
- 4. Lapin A.V., Zubov N.E. Minimization of Control Signals at Stabilizing Spatial Motion of a Maneuverable Aircraft // Intern. Russian Automation Conf. Sochi, 2020. P. 202-208. https://doi.org/10.1109/RusAutoCon49822.2020.9208159
- 5. Zubov N.E., Lapin A.V., Mikrin E.A., Ryabchenko V.N. Output Control of the Spectrum of a Linear Dynamic System in Terms of the Van der Woude Method // Doklady Mathematics. 2017. V. 96. Iss. 2. P. 457-460. https://doi.org/10.1134/S1064562417050179
- 6. Van der Woude J.W. A Note on Pole Placement by Static Output Feedback for Single-Input Systems // Systems & Control Letters. 1988. V. 11. Iss. 4. P. 285-287. https://doi.org/10.1016/0167-6911 (88)90072-2
- 7. Лапин А.В., Зубов Н.Е. Стабилизация орбитальной ориентации космического аппарата во взаимосвязанных каналах крена и рысканья при отсутствии измерений угла и угловой скорости рысканья // XLVII Академические чтения по космонавтике. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2023. Т. 3. С. 146-149.
- 8. Лапин А.В., Зубов Н.Е., Пролетарский А.В. Обобщение формулы Аккермана для некоторого класса многомерных динамических систем с векторным входом // Вестн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2023. № 4 (109). С. 18-38. https://doi.org/10.18698/1812-3368-2023-4-18-38
- 9. Zubov N.E., Lapin A.V. Reducing the Problem of the Modal Control by Output for Stationary Forth-Order Systems with Two Inputs and Two Outputs to the Control by State for a System with a Single Input // J. Comput. Syst. Sci. Int. 2023. V. 62. Iss. 1. P. 43-60. https://doi.org/10.1134/S1064230723010124
- 10. Zubov N.E., Zybin E.Yu., Lapin A.V. Analytical Synthesis of an Aircraft’s Lateral Motion Control by Output at the Lack of Measurements of Slip and Roll Angles // J. Comput. Syst. Sci. Int. 2023. V. 62. Iss. 2. P. 354-361. https://doi.org/10.1134/S1064230723020193
- 11. Zubov N.E., Lapin A.V. On One Approach to the Analytic Synthesis of Modal Control by Output for Fourth-Order Dynamic Systems with Two Inputs and Two Outputs // J. Comput. Syst. Sci. Int. 2024. V. 63. Iss. 4. P. 561-577. https://doi.org/10.1134/S1064230724700424
- 12. Zubov N.E., Lapin A.V., Mikrin E.A. Synthesis of Decoupling Laws for Controlling the Angular Motion of Landing Module with Solid-Fuel Landing Engine Minimizing the Transient Time // J. Comput. Syst. Sci. Int. 2013. V. 52. Iss. 3. P. 480-490. https://doi.org/10.1134/S1064230713030179
- 13. Zubov N.E., Lapin A.V., Ryabchenko V.N. Analytical Synthesis of a Modal Controller by Output Vector for Attitude Control of a Descent Module during its Descent in the Earth’s Atmosphere // Russian Aeronautics. 2019. V. 62. Iss. 3. P. 401-416. https://doi.org/10.3103/S1068799819030073
- 14. Glasov V.V., Kosyanchuk V.V., Lapin A.V., Zybin E.Yu., Karpenko S.S., Lelikov A.M. Reconfiguration of High-Speed Rotorcraft Flight Control System by Data-Based Methods Under Disturbances // XX Technical Scientific Conf. on Aviation Dedicated to the Memory of N. E. Zhukovsky. Moscow, 2023. P. 13-17. https://doi.org/10.1109/TSCZh58792.2023.10233429
- 15. Lapin A.V., Zubov N.E. Generalization of Bass - Gura Formula for Linear Dynamic Systems with Vector Control // Herald of the Bauman Moscow State Technical University, Series Natural Sciences. 2020. V. 89. Iss. 2. P. 41-64. https://doi.org/10.18698/1812-3368-2020-2-41-64
- 16. Желтов С.Ю., Каляев И.А., Косьянчук В.В., Мельник Э.В., Зыбин Е.Ю. Реконфигурация систем управления воздушных судов. М.: РАН, 2021. 204 с.
- 17. Зубов Н.Е., Микрин Е.А., Рябченко В.Н. Матричные методы в теории и практике систем автоматического управления летательных аппаратов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. 666 с.
- 18. Bass R.W., Gura I. High Order System Design via State-Space Considerations // IEEE Transactions on Autom. Control. 1965. V. 3. Iss. 3. P. 311-318. https://doi.org/10.1109/JACC.1965.4168784
- 19. Lapin A.V., Zubov N.E., Proletarskii A.V. Parametric Minimization of Controller Matrix Norm at Stabilizing Spatial Motion of a Maneuverable Aircraft // 7th Intern. Conf. on Control, Decision and Information Technologies. Prague, Czech Republic, 2020. P. 415-420. https://doi.org/10.1109/CoDIT49905.2020.9263844
- 20. Borisenko N.Yu., Sumarokov A.V. On the Rapid Orbital Attitude Control of Manned and Cargo Spacecraft Soyuz MS and Progress MS // J. Comput. Syst. Sci. Int. 2017. V. 56. Iss. 5. P. 886-895. https://doi.org/10.1134/S1064230717050033
