Исследование каскадного ПД-регулятора для отслеживания пространственного положения беспилотного воздушного судна

Аннотация

Гаоюй Л., Новичков В.М.

Дата поступления статьи: 13.03.2025

В работе выполнено моделирование управления полетом беспилотного воздушного суда (БВС). Предлагается распределенная система управления, последовательно включающая внутренний и внешний контуры для управления состоянием движения летательного аппарата. Эффективность управления каскадного ПД-регулятора (пропорционально-дифференциального) выше, чем у традиционного ПИД-регулятора (пропорционально-интегрально-дифференцирующего). Предложен новый каскадный алгоритм управления с ПД-контроллером. Сначала динамика БВС моделируется на основе метода Ньютона-Эйлера, затем состояние движения аппарата контролируется распределенной системой управления на основе каскадных уровней пропорционально-производных внутреннего и внешнего контуров. Результаты моделирования показывают, что контроллер, разработанный на основе пропорционально-производной скорости управления внутренним и внешним контурами, способен достичь быстрого отслеживания положения и ориентации БВС при внешних возмущениях и имеет хорошее качество управления. Разработанный алгоритм повысил эффективность управления на 5-7% по сравнению с традиционным ПИД-алгоритмом.

Ключевые слова: беспилотное воздушное судно, пропорционально-интегрально-дифференцирующий регулятор, каскадный пропорционально-дифференциальный регулятор, оптимизация алгоритма, алгоритм управления

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

.