Analytical reconfiguration of the flight control system of the aircraft maintaining the specified characteristics of stability
Аналитическая реконфигурация системы управления полетом воздушного судна с сохранением заданных характеристик устойчивости

2017 Russian Internet Journal of Industrial Engineering  
Аннотация. В работе сформулированы основные положения методики аналитического решения задачи сохранения заданных характеристик устойчивости воздушного судна при реконфигурации системы управления полетом в условиях отказов исполнительной подсистемы. Показано, что использование данной методики реконфигурации и синтезированного с помощью декомпозиционного метода аналитического множества стабилизирующих законов управления с исправной и отказавшей исполнительной подсистемой и учетом перекрестных
more » ... ом перекрестных связей между каналами управления позволяет полностью компенсировать последствия отказов исполнительной подсистемы в каждом из каналов управления при соблюдении условий полной управляемости модели движения летательного аппарата как динамической системы. Это позволяет таким образом реконфигурировать систему управления полетом, что всегда обеспечивается устойчивость движения воздушного судна с точно заданными полюсами. При исследовании отказов в виде постепенного снижения эффективности рулевых поверхностей установлено, что в синтезированных аналитических законах управления происходит соответствующее автоматическое увеличение коэффициентов усиления обратных связей исправных каналов исполнительной подсистемы, а также перераспределение управляющих сигналов между управляющими органами за счет имеющихся перекрестных связей между каналами управления. Некоторые полученные решения по реконфигурации законов управления оказываются неудовлетворительными, поскольку при обеспечении устойчивости движения, существенно ограничивается возможность совершения маневров. Объяснением этого служат относительно малые величины мер управляемости системы, представляющие собой функции от грамиана управляемости и непосредственно связанные с тяжестью отказов исполнительной подсистемы. Полученные результаты могут быть использованы на этапе конструирования облика перспективных систем управления для оптимизации характеристик рулевых приводов с учетом повышенных требований к отказобезопасности. Ключевые слова: воздушное судно, безопасность полета, устойчивость, система управления полетом, исполнительная подсистема, отказ, реконфигурация, стабилизирующий закон управления, математическая модель в пространстве состояний, размещение полюсов, матричный делитель нуля, декомпозиция, аналитический синтез, параметризация множества эквивалентных решений, мера управляемости. Машиностроение : сетевой электронный научный журнал. 2017. Том 5, №1 25 mize the characteristics of the control actuators to meet the increasing requirements for fail-safe flight. Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2017. Том 5, №1 34 control law, state space model, pole placement, matrix zero divisor, decomposition, analytical synthesis, parameterization of the set of equivalent solutions, controllability measure. __________________ Библиографическое описание статьи Ефанов Д.Е. Аналитическая реконфигурация системы управления полетом воздушного судна с сохранением заданных характеристик устойчивости // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал.
doi:10.24892/rijie/20170104 fatcat:qvlw5n2l7jekrptu2q7ip6n2yq