Даниленко __ Презентация (1)

1.

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Кафедра ИУ-1 «Системы автоматического управления»
Алгоритм оценивания перегрузок, действующих на
беспилотное воздушное судно, на базе двух фильтров
Калмана
Н.В. Даниленко, А.Л. Масленников

2.

Цель
• разработка алгоритма оценивания перегрузок, действующих на беспилотное воздушное
судно, на базе двух фильтров Калмана
Задачи
• разработать алгоритм оценивания перегрузок, действующих на БВС,
• провести моделирование разработанного алгоритма.
2

3.

Математическая модель движения БВС в перегрузках
Математическая модель управления БВС в
перегрузках
x g = V cos cos
y g = V sin
z = −V sin cos
g
V = g ( nxa − sin )
= g ( n cos − n sin − cos ) V
ya
za
= − g ( n sin + n cos ) V cos
ya
za
n xa = un − nxa TV
xa
n = u − T n − n
TH2
ya
n ya
H
ya
ya
n = u − n
Tnza
nza
za
za
= u − T
( )
(
)
(
)
(
Проекции вектора перегрузок на оси скоростной СК
nxa =
n ya =
nza =
P cos( + p )cos − X a
mg
P sin( + p ) + Ya
mg
− P cos( + p )sin + Z a
mg
)
3

4.

Алгоритм оценивания перегрузок
Модель системы ФК1
x
x
x k = A x k −1 + υk
x
x
x
y k = С x k + v k
Вектор состояния и вектор измерений ФК1 включают
измеряемые кинематические параметры
x = V
Т
y x = V
Т
Матрица состояния и матрица измерений ФК1
A x = I 3 3
Сx = I 3 3
4

5.

Алгоритм оценивания перегрузок
Модель системы ФК2
w
w
w k = A w k −1 + υk
w
w
w
yk = С wk + vk
Вектор состояния ФК2
w = nxa
n ya
nza
Матрица состояния ФК2
Т
A w = I 3 3
Вектор измерений
y wk = Vk − Vk −1 + g sin k −1
Уравнения динамики движения центра масс ЛА
V = g ( nxa − sin )
g
= ( n ya cos − nza sin − cos )
V
g
=
−
( nya sin + nza cos )
V cos
g cos k −1 t
k − k −1 +
Vk −1
k − k −1
Матрица измерений
1
0
cos
w
Сk = 0
V
− sin
0
V cos
0
− sin
V
− cos
V cos
5
Т

6.

Апробация алгоритма оценивания перегрузок
Оценки скорости,
углов траектории,
полученные ФК1
Оценки перегрузок,
полученные ФК2
6

7.

Решенные задачи
• разработан алгоритм оценивания перегрузок, действующих на БВС,
• проведено моделирование разработанного алгоритма.
Выводы
• разработан алгоритм оценивания перегрузок,
действующих на беспилотное воздушное судно, на
базе двух фильтров Калмана
Направление дальнейшей работы
• реализация алгоритма двойного фильтра Калмана
для повышения точности оценивания перегрузок
7

8.

Спасибо за внимание

9.

Контуры управления беспилотного воздушного судна
Контур управления скоростью
Контур управления высотой
Контур управления курсом
8