Implementacja sterowania krzepkiego na laboratoryjnym modelu śmigłowca

• Autorzy: Czyba R. , Serafin M.

Warianty tytułu

EN

Robust control implementation on a helicopter laboratory model

• Konferencja: Awionika / Konferencja (V ; 17-19.09.2007 ; Rzeszów, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy jest opis zastosowania metody kontrakcji dynamicznej do syntezy sterownia położeniem kątowym rzeczywistego obiektu, którym jest laboratoryjny model śmigłowca Humusoft CE150. W pracy przedstawiono model dynamiki śmigłowca i wskazano na nieliniowości tkwiące w obiekcie regulacji. Następnie omówiono metodę kontrakcji dynamicznej, która może być stosowana dla obiektów nieliniowych i niestacjonarnych. Zrealizowanie pracy wymagało zaprojektowania i zaimplementowania regulatorów w środowisku Matlab - RealTime Toolbox, oraz analizy i oceny właściwości uzyskanych rozwiązań. W końcowym etapie zaprezentowano wyniki przeprowadzonych doświadczeń, które wykonano w układzie zamkniętym z zaprojektowanym układem sterowania.

EN

The main aim of the paper is an application of the Dynamic Contraction Method (DCM) to the synthesis of a control system for a real physical object - a helicopter laboratory model HUMUSOFT CE150. The proposed method is applied to control of the helicopter model, which is treated as a multivariable, nonlinear time-varying system with significant crosscoupling. The control task is formulated as a tracking problem of output variables, where decoupled output transients are accomplished in spite of incomplete information about varying parameters of the system and external disturbances. This approach and structure of the control system is the implementation of the model reference control with the reference model transfer function which is equal to the inverse of the controller "dy-namics". It becomes that the proposed method is insensitive to external disturbances and plant parameter changes, and hereby possess a robustness aspects. The structure of the paper is as follows. First, a mathematical description of the helicopter model is introduced. Section 3 includes a background of the discussed method and the method itself are summarized. The next section contains the design of the controller, and finally the results of experiments are shown.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie; śmigłowiec; Humusoft CE150; metoda kontrakcji dynamicznej

EN

control; helicopter; Humusoft CE150; dynamic contraction method

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2007
• Tom: z. 71 [238]
• Strony: 77--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Czyba R.

autor

Serafin M.

• Politechnika Śląska, ul. Akademicka 16, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• 1. Balas G., Garrard W., Reiner J.: Robust dynamic inversion for control of highly maneuverable aircraft. Journal of Guidance Control & Dynamics, vol. 18, no. l, 1995, 18-24.
• 2. Błachuta M., Yurkevich V.D., Wojciechowski K.: Robust quasi NID aircraft 3D flight control under sensor noise. Kybernetika, vol. 35, no. 5, 1999, 637-650.
• 3. Czyba R., Błachuta M.: Dynamic Contraction Method approach to robust longitudinal flight control under aircraft parameters variations. Proceedings of the AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, AIAA Paper No 2003-5554, USA, 2003, ISBN-1-56347-638-X.
• 4. Horacek P.: Raport on helicopter model. Education Manual. Czech Technical University in Prague, 1993.
• 5. Isidori A., Byrnes C.L: Output regulation of nonlinear systems. IEEE Trans. Automat. Control, vol. 35, 1990, 131-140.
• 6. Padfield G.D.: Helicopter Flight Dynamics: The Theory and Application of Flying Qualities and Simulation Modeling. AIAA, 1th edition, 1996, ISBN 1-56347-305-8. 1. 7. Slotine J.J., Li W.: Applied Nonlinear Control. Prentice Hall, 1991.
• 8. Vostrikov A.S., Yurkevich V.D.: Design of control systems by means of localization method. Preprints of 12th IFAC World Congress, Sydney, 1993, vol. 8, 47-50.
• 9. Yurkevich V.D.: Design of Nonlinear Control Systems with the Highest Derivative in Feedback. World Scientific Publishing, 2004, ISBN 981-238-899-0.