Управляемость и робастная стабилизация программных движений летательных аппаратов с нелинейной динамикой
Аннотация
Для широкого класса нелинейных моделей динамики автономных летательных аппаратов получены критерии их обратимости, управляемости, декомпозируемости и стабилизируемости программируемых движений. Синтезированы в аналитическом виде программные движения и программные управления, а также алгоритмы робастной стабилизации программных движений. Предложены нелинейные канонические преобразования координат интегрированного пространства состояний и управлений, упрощающие синтез и анализ законов стабилизации движений летательных аппаратов с обратимыми нелинейными моделями динамики.Литература
Бранец В. Н., Шмыглевский И. П. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. М.: Наука, 1992. 410 с.
Тимофеев А. В. Адаптивная стабилизация программных движений и оценка времени адаптации // Докл. АН СССР. 1979. Т. 248, № 3. С. 545–549.
Попов Е. П., Тимофеев А. В. Принцип скоростного управления в задаче аналитического синтеза автоматов стабилизации // Докл. АН СССР. 1979. Т. 256, № 5. С. 1073–1076.
Попов Е. П., Тимофеев А. В. Управляемость на подпространстве и адаптивные модальные регуляторы // Докл. АН СССР. 1983. Т. 273, № 5. С. 1070–1073.
Тимофеев А. В. Свойства обратимых моделей динамики и синтез высококачественного робастного управления // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1991. № 1. C. 45–56.
Зотов Ю. К., Тимофеев А. В. Управляемость и стабилизация программных движений обратимых механических и электромеханических систем // Прикладная математика и механика. 1992. Т. 56, вып. 6. C. 968–975.
Зотов Ю. К., Тимофеев А. В. Cтабилизация программных движений c заданными показателями качества в обратимых управляемых системах // Автоматика. 1991. № 3. C. 15– 23.
Зотов Ю. К., Тимофеев А. В. Методы стабилизации движений обратимых динамических систем с использованием нелинейных канонических преобразований // Прикладная математика и механика. 1994. Т. 58, вып. 6. C. 41–54.
Гинзбург А. Р., Тимофеев А. В. Об адаптивной стабилизация программных движений механических систем // Прикладная математика и механика. 1977. Т. 44, вып. 5. C. 859– 869.
Тимофеев А. В., Экало Ю. В. Устойчивость и стабилизация программных движений робота-манипулятора // Автоматика и телемеханика. 1976. № 10. C. 148–156.
Павлов В. А., Тимофеев А. В. Построение и стабилизация программных движений подвижного робота-манипулятора // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1976. № 6. C. 91– 101.
Тимофеев А. В. Построение адаптивных систем управления программным движением.
Козлов В. В., Макарычев В. П., Тимофеев А. В., Юревич Е. И. Динамика управления роботами. М.: Наука, 1984. 334 с.
Тимофеев А. В. Управление роботами. Л.: Изд-во ЛГУ, 1986. 240 с.
Никайдо Х. Выпуклые структуры и математическая экономика. М.: Мир, 1972. 517 с.
Брандин В. Н., Разоренов Г. Н. Определение траекторий космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1978. 216 с.
Справочник по теории автоматического управления // Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука, 1987. 711 c.
Первозванский А. А. Курс теории автоматического управления. М.: Наука, 1986. 616 c.
Демидович Б. П. Лекции по математической теории устойчивости. М.: Наука, 1967. 472 c.
Shauing R. Kou, David L. Elliott, Tzuh Jong Tarn. Observability of nonlinear Systems // Inform. and Contr. 1973. Vol. 22, no. 1. P. 88–99.
Ohtsuki T., Watanabe H. State-variable Analysis of RLS Networks Containing nonlinear Coupling Elements // IEEE Trans. 1969. Vol. CT-16, no. 1. P. 26–38.
Wu F. F., Desoer C. A. Global Inverse Function Theorem // IEEE Trans. 1972. Vol. CT-19, no. 2. P. 199–201.
Gale D., Nikaido H. The Yacobian matrix and global inivalence of mappings // Math. Ann. Vol. 159, no. 2. 1965. P. 45–53.
Kuh E. S., Haj I. N. Nonlinear circuit theory: resistive networks // Proc. IEEE. 1971. Vol. 59 (3). P. 340–355.
Остославский И. В., Стражева И. В. Динамика полета. Траектории летательных аппаратов. М.: Оборонгиз, 1963. 398 c.
Лебедев А. А., Чернобровкин Л. С. Динамика полета. М.: Оборонгиз, 1963. 152 c.
Боднер В. А. Теория автоматического управления полетом. М.: Наука, 1964. 313 с.
Остославский И. В., Стражева И. В. Динамика полета. Устойчивость и управляемость летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1969. 467 с.
Тараненко В. Г. Динамика самолета с вертикальным взлетом и посадкой. М.: Машиностроение, 1978. 156 c.
Бюшгенс Р. С., Студнев Р. В. Динамика самолета. Пространственное движение. М.: Машиностроение, 1983. 320 с.
Красовский А. А. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование. М.: Наука, 1973. 560 с.
Красовский А. А., Вавилов Ю. Ф., Сучков А. И. Системы автоматического управления летательных аппаратов. М.: ВВИА им. Н. Е. Жуковского, 1986. 412 с.
Тараненко В. Г. Динамика самолетов с вертикальным взлетом и посадкой. М.: Машиностроение, 1993. 256 с.
Буков В. Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом. М.: Наука, 1987. 232 с.
Летов Ф. М. Динамика полета и управление. М.: Наука, 1969. 215 с.
Раушенбах Б. В., Токарь Е. Н. Управление ориентацией космических аппаратов. М.: Наука, 1974. 268 с.
Алексеев К. Б., Бебенин Г. Г. Управление космическими летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1974. 377 с.
Каргу Л. И. Системы угловой стабилизации космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1980. 290 с.
Бранец В. Н., Шмыглевский И. П. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела. М.: Наука, 1973. 322 с.
Тимофеев А. В. Адаптивная стабилизация программных движений и оценка времени адаптации // Докл. АН СССР. 1979. Т. 248, № 3. С. 545–549.
Попов Е. П., Тимофеев А. В. Принцип скоростного управления в задаче аналитического синтеза автоматов стабилизации // Докл. АН СССР. 1979. Т. 256, № 5. С. 1073–1076.
Попов Е. П., Тимофеев А. В. Управляемость на подпространстве и адаптивные модальные регуляторы // Докл. АН СССР. 1983. Т. 273, № 5. С. 1070–1073.
Тимофеев А. В. Свойства обратимых моделей динамики и синтез высококачественного робастного управления // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1991. № 1. C. 45–56.
Зотов Ю. К., Тимофеев А. В. Управляемость и стабилизация программных движений обратимых механических и электромеханических систем // Прикладная математика и механика. 1992. Т. 56, вып. 6. C. 968–975.
Зотов Ю. К., Тимофеев А. В. Cтабилизация программных движений c заданными показателями качества в обратимых управляемых системах // Автоматика. 1991. № 3. C. 15– 23.
Зотов Ю. К., Тимофеев А. В. Методы стабилизации движений обратимых динамических систем с использованием нелинейных канонических преобразований // Прикладная математика и механика. 1994. Т. 58, вып. 6. C. 41–54.
Гинзбург А. Р., Тимофеев А. В. Об адаптивной стабилизация программных движений механических систем // Прикладная математика и механика. 1977. Т. 44, вып. 5. C. 859– 869.
Тимофеев А. В., Экало Ю. В. Устойчивость и стабилизация программных движений робота-манипулятора // Автоматика и телемеханика. 1976. № 10. C. 148–156.
Павлов В. А., Тимофеев А. В. Построение и стабилизация программных движений подвижного робота-манипулятора // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1976. № 6. C. 91– 101.
Тимофеев А. В. Построение адаптивных систем управления программным движением.
Козлов В. В., Макарычев В. П., Тимофеев А. В., Юревич Е. И. Динамика управления роботами. М.: Наука, 1984. 334 с.
Тимофеев А. В. Управление роботами. Л.: Изд-во ЛГУ, 1986. 240 с.
Никайдо Х. Выпуклые структуры и математическая экономика. М.: Мир, 1972. 517 с.
Брандин В. Н., Разоренов Г. Н. Определение траекторий космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1978. 216 с.
Справочник по теории автоматического управления // Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука, 1987. 711 c.
Первозванский А. А. Курс теории автоматического управления. М.: Наука, 1986. 616 c.
Демидович Б. П. Лекции по математической теории устойчивости. М.: Наука, 1967. 472 c.
Shauing R. Kou, David L. Elliott, Tzuh Jong Tarn. Observability of nonlinear Systems // Inform. and Contr. 1973. Vol. 22, no. 1. P. 88–99.
Ohtsuki T., Watanabe H. State-variable Analysis of RLS Networks Containing nonlinear Coupling Elements // IEEE Trans. 1969. Vol. CT-16, no. 1. P. 26–38.
Wu F. F., Desoer C. A. Global Inverse Function Theorem // IEEE Trans. 1972. Vol. CT-19, no. 2. P. 199–201.
Gale D., Nikaido H. The Yacobian matrix and global inivalence of mappings // Math. Ann. Vol. 159, no. 2. 1965. P. 45–53.
Kuh E. S., Haj I. N. Nonlinear circuit theory: resistive networks // Proc. IEEE. 1971. Vol. 59 (3). P. 340–355.
Остославский И. В., Стражева И. В. Динамика полета. Траектории летательных аппаратов. М.: Оборонгиз, 1963. 398 c.
Лебедев А. А., Чернобровкин Л. С. Динамика полета. М.: Оборонгиз, 1963. 152 c.
Боднер В. А. Теория автоматического управления полетом. М.: Наука, 1964. 313 с.
Остославский И. В., Стражева И. В. Динамика полета. Устойчивость и управляемость летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1969. 467 с.
Тараненко В. Г. Динамика самолета с вертикальным взлетом и посадкой. М.: Машиностроение, 1978. 156 c.
Бюшгенс Р. С., Студнев Р. В. Динамика самолета. Пространственное движение. М.: Машиностроение, 1983. 320 с.
Красовский А. А. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование. М.: Наука, 1973. 560 с.
Красовский А. А., Вавилов Ю. Ф., Сучков А. И. Системы автоматического управления летательных аппаратов. М.: ВВИА им. Н. Е. Жуковского, 1986. 412 с.
Тараненко В. Г. Динамика самолетов с вертикальным взлетом и посадкой. М.: Машиностроение, 1993. 256 с.
Буков В. Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом. М.: Наука, 1987. 232 с.
Летов Ф. М. Динамика полета и управление. М.: Наука, 1969. 215 с.
Раушенбах Б. В., Токарь Е. Н. Управление ориентацией космических аппаратов. М.: Наука, 1974. 268 с.
Алексеев К. Б., Бебенин Г. Г. Управление космическими летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1974. 377 с.
Каргу Л. И. Системы угловой стабилизации космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1980. 290 с.
Бранец В. Н., Шмыглевский И. П. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела. М.: Наука, 1973. 322 с.
Controllability and robust stabilization for programme motions of flying vehicles with non-linear dynamics
Abstract
For a wide class of non-linear models for autonomous flying vehicles dynamics criteria of their reversibility, controllability, decomposability and programme motion stabilizability have been received. Programme motions and programme controls in analytic kind and also algorithms for robust stabilization of programme motions have been synthesized. Non-linear canonical transformations for coordinates of integrated state and control space, reducing synthesis and analysis for motion stabilization laws of flying vehicles with reversible non-linear dynamics models, have been suggested.Опубликован
2006-04-01
Как цитировать
Зотов, & Тимофеев,. (2006). Управляемость и робастная стабилизация программных движений летательных аппаратов с нелинейной динамикой. Труды СПИИРАН, 2(3), 383-405. https://doi.org/10.15622/sp.3.33
Раздел
Статьи
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу (Смотри The Effect of Open Access).
