Tổng hợp bộ điều khiển số tối ưu toàn phương ổn định quỹ đạo chuyển động dọc cho máy bay không người lái cánh cố định
Từ khóa:
Bộ điều khiển DLQR, Máy bay không người lái cánh cố định, Quỹ đạo bayTóm tắt
Ổn định quỹ đạo cho máy bay không người lái cánh cố định là một nhiệm vụ phức tạp. Với cùng giá trị góc đặt nhưng kết quả quỹ đạo bay thực tế lại khác nhau trong điều kiện khác nhau về độ cao, tốc độ đối không, nhiệt độ, áp suất động,... Việc điều khiển máy bay không người lái cánh cố định bao gồm nhiều kênh, cụ thể như bộ điều khiển theo góc chúc ngóc, bộ điều khiển theo góc nghiêng, bộ điều khiển theo góc hướng. Chúng thường được thiết kế bằng phương pháp điều khiển PID truyền thống. Tuy nhiên, để đạt được lợi thế chiến thuật, máy bay chiến đấu hiện đại thường hướng đến các vận động ngoài vùng tuyến tính, do đó, một phương pháp tiếp cận hiệu quả hơn đó chính là thiết kế bộ điều khiển số tối ưu toàn phương DLQR. Đây là cơ sở quan trọng để thực tế hoá bộ điều khiển số DLQR ổn định quỹ đạo cho máy bay không người lái cánh cố định. Kết quả mô phỏng cho thấy tính hiệu quả và tính bền vững của chiến lược điều khiển này ngay cả khi có nhiễu loạn mô men khí động và độ không ổn định tham số.
Tài liệu tham khảo
Kim, J.; Kim, S.; Ju, C.; Son, H.I. “Unmanned aerial vehicles in agriculture: A review of perspective of platform, control, and applications”. IEEE (2019), Vol. 7, pp.105100105115.
Miroslav K., Ioannis K.. “Nonlinear and adaptive control design”. Prentice Hall. (1995).
Lee, D.; Ha, C.; Zuo, Z. “Backstepping control of quadrotor-type UAVs and its application to teleoperation over the internet”. In Intelligent Autonomous Systems 12; Springer: New York, NY, USA, (2013); pp.217-225.
Paiva, E.; Gomez-Redondo, M.; Rodas, J. “Cascade First and Second Order Sliding Mode Controller of a QuadRotor UAV based on Exponential Reaching Law and Modified SuperTwisting Algorithm”. In Proceedings of the 2019 Workshop on Research, Education and Development of Unmanned Aerial Systems, IEEE (2019), pp.100-105.
Dierks, T.; Jagannathan, S. “Output feedback control of a quadrotor UAV using neural networks”. IEEE Trans. Neural Netw. (2009), Vol.21, pp.50–66.
B. Kada, Y. Ghazzawi. “Robust PID Controller Design for an UAV Flight Control System”. Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science (2011), Vol. 2, pp.315-319.
Aline Ingabire, Andrey A. Sklyarov. “Control of longitudinal flight dynamics of a fixedwing UAV using LQR, LQG and nonlinear control”, EEESTS (2019).
Dawn Tilbury. “Aircraft Pitch: System Modeling, the Control Tutorials for MATLAB and Simulink”, the University of Michigan, (2017).
Bhar Kisabo Aliyu, Charles Osheku. “Oscillation Analysis for Longitudinal Dynamics of a Fixed-Wing UAV Using PID Control Design”. SCIENCEDOMAIN international, pp 1-13, (2015).
