Z E S Z Y T Y N A U K O W E P O L IT E C H N IK I Ś L Ą S K IE J S eria: A U T O M A T Y K A z. 118
1996 N r kol. 1338
Jan G R U S Z E C K I P o lite c h n ik a R z e s z o w s k a
Z I N T E G R O W A N Y S Y S T E M K O M P U T E R O W E G O S T E R O W A N I A B E Z Z A Ł O G O W Y M A P A R A T E M L A T A J Ą C Y M
S tr e s z c z e n ie . Z ad a n ie w y k o n y w an e p rz e z b e z z a ło g o w y a p a ra t latający , z w a n e m is ją a p ara tu , sk ła d a się z sz e re g u n astęp u jący c h p o so b ie o d c in k ó w c h a ra k te ry z u ją c y c h się przypisanym i do d a n eg o o d c in k a celam i s te ro w a n ia a p ara te m . W y ró ż n io n e o d cin k i lo tu , tak ie jak: start, w z n o szen ie, lo t p o z io m y , lo t p o k rę g u ląd o w a n ie , z a d a w a n e s ą d o k o m p u te ra p o k ła d o w e g o a p ara tu , k tó ry ste ru je nim n a z a d a n e j trajek to rii.
P rz e d s ta w io n a w re fera cie k o n c e p c ja ro z w iąz an ia system u ste ro w a n ia a p a ra te m w z d łu ż zad an ej trajek to rii z w rac a u w a g ę n a d w ie s to so w a n e m e to d y p ro je k to w a n ia tej k lasy sy ste m ó w : m e to d ę n iezale ż n e g o ste ro w an ia n astaw n ik a m i i m e to d ę lo g ic z n o - d y n a m ic zn e j m o d y fik acji stru k tu ry w czasie lotu.
O p is d o ty c z y sy stem u z rea liz o w a n eg o w Z a k ład z ie S y s te m ó w S te ro w a n ia P o lite c h n ik i R zeszo w sk iej z finansow ym u d ziałem K o m ite tu B a d a ń N a u k o w y c h .
I N T E G R A T E D U F V C O M P U T E R C O N T R O L S Y S T E M
S u m m a r y . F ro m th e c o n tro l th eo ry p o in t o f v iew th e U n m a n n e d F ly in g V e h icle (U F V ) m issio n consists o f a n u m b er o f seg m en ts th at jo in e d in a p ro p e r se q u e n c e g iv e th e re q u ire d v eh icle trajecto ry .
D u rin g p re -flig h t m ission planning, th e co n tro l g o a ls a re p re d e fin e d fo r e ac h tra je c to ry se g m e n t (ta k e o ff, clim bing, level flight, circ u latio n , lan d in g ) a n d in th e fo rm o f p a ra m e te riz e d c o n tro l law s a re e m b ed d ed in o n -b o a rd flight c o m p u te r p ro g ra m .
M a in c o n c e p ts p re sen te d in th e p a p e r p ay a tte n tio n t o tw o d esig n m eth o d s:
in d e p e n d e n t flig h t c o n tro l su rfaces deflection and lo g ic -d y n am ic in -flig h t stru c tu re m o d ific atio n .
P re s e n te d d esc rip tio n is p a rtly based o n th e U F V c o n tro l system u n d e r d esig n at C o n tro l S y stem D ivision, R z es z o w U n iv ersity o f T ec h n o lo g y , w ith fin an cial s u p p o rt o f K B N .
1. W prow ad zen ie
M e to d y p ro je k to w a n ia u k ła d ó w ste ro w a n ia p ro c esa m i w ie lo w y m ia ro w y m i [1] i ich p o z y ty w n e a p lik a cje w b ra n ża ch : ch em iczn ej, en erg ety k i, g o sp o d a rk i w o d n e j, in fo rm a ty c e [2]
nie z n a la z ły d o ty c h c z a s sz e ro k ie g o z asto so w an ia w p ro je k to w a n iu s y s te m ó w s te ro w a n ia o b iek tam i latający m i. Z ad e c y d o w a ło o tym kilka p o w o d ó w . P ie rw sz y d o ty cz y ł w ła śc iw o śc i
13. J. G ru sze ck i
d y n a m ic zn y c h o b iek tu lata ją ce g o o silnych nieliniow ościach, n ie s ta c jo n a m o ś c ia c h w s p ó łc z y n n ik ó w i ty p o w y c h dla tych o b ie k tó w sp rz ęż en iach p o m ięd zy zm ien n y m i sta n u . D ru g i p o w ó d z a w ie ra się w istnieniu c h arak tery sty c zn y ch ru c h ó w o b ie k tu w z g lę d e m sw o ic h trz e c h o si w y s tę p u jąc y ch w p rz y p ad k u k a ż d e g o sa m o lo tu o klasycznej k o n stru k c ji (szybki ru c h k ró tk o o k re s o w y i w o ln y fugo id aln y w ru ch u p o d łu żn y m o ra z d rg a n ia h o le n d ro w a n ia z p rz e c h y le n ie m i o d ch y le n iem w ru ch u bo czn y m ). T rzeci, nie m niej isto tn y p o w ó d d o ty c z y c h a ra k te ry sty k o śro d k a , w k tó ry m p o ru sz a się sa m o lo t - silnie z a k łó c o n e g o o n ielin io w ej c h a ra k te ry s ty c e w z g lęd e m zm ien n y ch lub p a ra m etró w w y stęp u jący ch w ró w n a n ia c h o p isu jąc y ch ru c h o b iek tu . D ąże n ie w ięc d o z ac h o w a n ia niezależn o ści w p ro c e sa c h ste ro w a n ia tą k lasą o b ie k tó w d o m in o w a ło w w ięk szo ści z asto so w a n y c h d o ty ch c za s ro z w iąz an ia ch . S p o s ó b te n , sp ro w a d z a ją c y s ię d o n iezależn eg o ste ro w an ia kątem p o c h y le n ia s a m o lo tu ( 0 ) , w y s o k o ś c ią lo tu (H ), p rz ec h y le n iem sa m o lo tu (<1>) c zy k u rse m ('F ), je s t p u n k te m w y jścia d o d o s k o n a le n ia ro z w ią z a n ia każdej stru k tu ry w y m ien io n eg o u k ła d u przez:
♦ k o m p e n s a c ję nielin io w o ści,
♦ a d a p ta c ję p a ra m e tró w au to p ilo ta do ak tu aln y ch w a ru n k ó w lotu,
♦ u z u p e łn ia n ie u k ła d a m i w sp o m ag a ją cy m i działającym i p o z a g łó w n y m o b w o d e m s te ro w a n ia (n p . tłu m ik i p o ch y len ia, h o len d ro w a n ia),
♦ k o m p e n s a c ji z a k łó c e ń p o ch o d zą c y c h o d atm o sfery lub ru c h u z ło ż o n e g o s a m o lo tu ( k o re k to ry z a k rę tu ).
T a k ie p o d e jście d o p ro je k to w a n ia u k ła d ó w ste ro w an ia sam o lo te m z a c h o w a n o ró w n ie ż d la lata ją cy c h a p a ra tó w b e zz a ło g o w y c h (B A L ), dla k tó ry c h ty p o w a m isja (p a trz r y s .l ) sk ła d a się zaz w y c za j z n astęp u jąc y c h o d c in k ó w (faz lotu):
♦ start,
♦ lo t w z n o s z ą c y lub o p ad ający ,
♦ lo t p o z io m y n a dan ej w y so k o śc i ze sta łą lub z m ie n n ą p ręd k o ścią,
♦ lo t w e d łu g z a d a n e g o ku rsu n a danej w ysokości,
♦ lo t w z ak rę cie ,
♦ lą d o w an ie.
N a k a żd y m z o d c in k ó w misji u a k ty w n ia n e s ą o d p o w ie d n ie p o d u k ła d y sy stem u s te ro w a n ia , k tó ry ch re aliz a cje w ujęciu k lasycznym i u k ła d ó w lo g ic z n o -d y n a m ic z n y c h p rz e d s ta w io n o w dalszej części referatu .
Z in te g ro w a n y system k o m p u te ro w e g o s te ro w a n ia . 77
Rys. 1. T y p o w a m isja B A L Fig. 1. T ypicai U F Y m ission
2. K lasyczna struktura sterow ania kom puterow ego BA L
A p a ra t ja k o o b iek t d ynam iczny o p isa n y je s t u k ład em ró w n a ń ró ż n ic z k o w y c h zw y cz a jn y c h w ra z z ró w n a n iam i kinetyki w przyjętym u k ład z ie w sp ó łrz ę d n y c h o p o staci:
x ( t ) = A x ( t) + B u ( t) + E , z (t) (1 )
y ( t ) = C x ( t ) + E 2 z (t) + F gdzie:
x ( t ) = ( * i ( t ) , x 2 ( t ) j - w e k to r zm ien n y ch stanu a p a ra tu w u k ła d z ie z iem sk im Fe, X] ( t ) - w e k to r zm ien n y ch stanu w u k ład zie b azo w y m zw iązan y m z a p ara te m ,
x , ( t ) = [u, v , w , <p, 9 , \|/]T ,
x 2 (t) - w e k to r z m ie n n y ch stan u w u k ład z ie ziem skim ,
* 2 ( 0 = [XE> y E . z e]t .
y ( t ) - w e k to r zm ien n y ch w yjściow ych niezb ęd n y ch d o n a w ig o w an ia a p ara te m ,
y ( t ) = [P , Q, R , 9 , <p, 'V, O , 0 , U , V, W , H , T, n s ]T , P, 0 , R - p rę d k o ści k ą to w e a p ara tu w u k ła d z ie b azo w y m ,
t|>, 9 , \|/ - p rz y ro sty p o ło ż e n ia k ą to w e g o a p a ra tu w u k ła d z ie b a zo w y m F B,
<t>, 0 , T* - p o ło ż e n ie k ą to w e ap aratu w u k ład z ie E u lera, U , V, W - sk ła d o w e p ręd k o ści a p ara tu w z g lę d e m atm o sfery , H - w y so k o ść lotu,
76. J. G ru szeck i
T, n s - ciąg i o b ro ty silnika, u ( t) - w e k to r sy g n a łó w sterujących,
u ( l) = [ 5 h . S ł i . S ł 2 , 6 k . 5 S ]
,
z ( t) - w e k to r zak łó c e ń atm osfery,
z (t) = [ u ql v q> w q ]T ,
A, B , C , E i, E 2 - o d p o w ied n ie m acierze stały ch w s p ó łc z y n n ik ó w , w ty m w sp ó łczy n n ik ó w tran sfo rm acji p o m ięd zy u k ła d a m i w sp ó łrz ęd n y c h ,
D - m ac ierz w a rto ści p o c zą tk o w y ch zm ien n y ch w yjściow ych.
S tru k tu rę u k ła d u ste ro w an ia B A L przyjm uje się t a k ą ja k n a rys. 2.
W o k re ślo n y m o d c in k u lo tu u k ła d ste ro w an ia B A L k o rzy sta z w y b ra n y ch zm ie n n y ch z e s p o łu c z u jn ik ó w (Z C z ) p rzeliczan y ch p rz ez p rzeliczn ik n aw ig ac y jn y w celu w y k o n a n ia fu n k cji d an ej fazy. C y fro w y u k ła d ste ro w an ia B A L , zm ie n iając p ro g ra m o w o s w o ją stru k tu rę , u a k ty w n ia o d p o w ie d n ie p o d u k ład y ste ro w an ia o b słu g iw a n e w stałym cyklu 25 m s:
* u k ła d s te ro w a n ia k ą te m p o ch y len ia a p a ra tu A P T E ,
* u k ła d s te ro w a n ia w y s o k o ś c ią lotu A P H ,
* u k ła d stabilizacji k ą ta p rz ec h y le n ia A P FI,
* u k ła d s te ro w a n ia k u rse m A P K ,
* u k ła d s te ro w a n ia p rę d k o ś c ią lo tu A P S,
w ra z z u k ła d e m tłu m ien ia ru c h u h o len d ro w an ia T H o ra z u k ła d a m i s te ro w a n ia a p a ra te m w sta n a c h a w ary jn y ch .
U z u p e łn ie n ie u k ła d u k ie ro w a n ia lotem o system łąc zn o ś ci ra d io w ej z n a z ie m n ą sta c ją k ie ro w a n ia lo te m z aw ie rają cy o d b io rn ik R C i b lo k b e z p o ś re d n ieg o s te ro w a n ia m e c h an iz m a m i w y k o n a w c z y m i p o z w a la ste ro w a ć o p e rato ro w i a p ara te m w o d c in k a c h w y m a g ają c y c h b o g a te g o o p rz y rz ą d o w a n ia p ilo ta ż o w o -n a w ig a cy jn eg o (np. start, ląd o w an ie).
Z in te g ro w a n y system k o m p u te ro w e g o sterow ania. 79
V
RC
BSMW a
= >
C Y F R O W Y U K Ł A D S T E R O W A N IA
I N A W IG A C JI B A L
U (t)
t=£H
x ,( t )
M W
E Y
C K
H 0
A N
N A
I W
Z C
M Z
Y E
/
P rz e licz n ik n a w ig ac y jn y
q. p.dp
^o>*Pg
P.Q.R
Vm.To
3.,q>
\
/
G S ,K D G
5h
8l, , 8 L2)6k
\ n s,T
ZCz
A D C K lin o m etr G iro sk o p y M a g n e to m e tr
G P S
C zujniki p o ło ż e n ia 6
C zujniki sta n u p racy z e s p o łu
n a p ę d o w e g o
R ys. 2. S tru k tu ra k o m p u te ro w e g o ste ro w a n ia B A L A D C - c e n trala a ero d y n am iczn a,
G P S - o d b io rn ik naw igacji satelitarnej, R C - o d b io rn ik radiow y,
B S M W - b e zp o śre d n ie ste ro w an ie m ec h an izm am i w y k o n a w c zy m i F ig .2 . U F V c o m p u te r c o n tro l system stru c tu re
A D C - A ir D a ta C o m p u ter, G P S - G lobal P o sitio n in g System , R C - R a d io R eceiv er,
B S M W - D ire ct A c tu ato r C o n tro l System
W je d n o u k ła d o w e j stru k tu rz e u k ła d u ste ro w a n ia B A L o ra z stałym p o d z ia le c z a su p ra cy m ik ro p ro c e s o ra w celu w y k o n y w an ia p rzeliczeń ste ru jąco -n aw ig acy jn y ch m o ż n a p rz y ją ć p o d a n y n a rys. 3 s c h e m a t p rz ep ły w u inform acji.
W y b ó r p r o c e d u r realizujących d a n y o d c in e k lub e le m en t misji n a stęp u je z e z b io ru 12 m o d ó w s te ro w a n ia z ap e w n iają c y c h ru c h a p a ra tu w e d łu g z a p ro g ra m o w a n e g o w tab licy T S S
J. G ru szeck i
p ro filu lo tu . T ab lica z aw ie ra z b ió r p a ram etró w definiujących ste ro w an ia a p ara te m w k a n a ła c h p o c h y la n ia, o d ch y la n ia, p rzech y la n ia o ra z w kanale stabilizacji lotu.
A d ap tacja
ZCz
G P S G iro sk o p y M a g n e to m e tr
K lin o m e tr A D C C zujniki p o ło ż e n ia
= r >
G P S
A H R S
A D C
5 -
P r z
P e
0 t
m w
i a
a r
r z
y a
n
*i c
K o n tro la o g ra n ic ze ń i s ta n ó w aw aryjnych
V...
A d a p to w an e p a ram etry ste ro w an ia
B lo k p ro c e d u r sterujących
B ib lio tek a m o d ó w ste ro w an ia
~JT
ÖH 5 Ll,2 5 K
§ x
M W
T ran sm isja ra d io w a p o m ię d z y B A L i N S K L
P lan misji
P ara m e try startu
P a ram etry ląd o w an ia
P ro g ra m y cyklu sta łe g o
S tart
L ą d o w an ie
S tero w an ie zdalne
W y b ó r o d c in k a lub e le m en tu m isji
A /K
R ys. 3. S c h e m a t p rzep ły w u inform acji u k ła d u ste ro w a n ia B A L F ig . 3. In fo rm atio n flo w d iag ram o f t h e U F V c o n tro l system
P rz y k ła d o w e z d efin io w an ie p a ra m e tró w dla u k ład u ste ro w an ia w ru c h u p o d łu żn y m p o d a n o w tab licy 1.
Z in te g ro w a n y sy stem k o m p u te ro w e g o sterow ania. 81
T ab lic a 1 M O D N azw a m odu Zm ienne
stabilizow ane u
Param etr decyzyjny
8,t
3) U 3)
V
3) ns
3)
H
3)
1 R o z b ie g p o d c z a s s ta rtu
6u, n s V X - X X -
2 S ta rt-o d e rw a n ie i w z n o s z e n ie
3 , n s H - X - X X
3 W z n o s z e n ie / z n iż a n ie
3 , n s H - X - X X
4 W z n o s z e n ie / z n iż an ie
V , n 3 H - - X X X
5 W z n o s z e n ie / z n iż an ie
V , 3 H - X X X X
6 L o t p o z io m y H, n„ b - - - X X
7 L o t p o z io m y H , V ... - - X - X
l> - P a ra m e try d ecy z y jn e p o z w a la ją o cen ić, czy d an y m od j e s t z ak o ń c z o n y ,
3) - Z a k o ń c z e n ie s te ro w a n ia w g d an eg o m o d u n a stęp u je p o o siąg n ięciu p u n k tu z d e fin io w a n e g o w naw ig acy jn y m p lanie lotu.
3) - Z n a k ,,x” o z n a c z a k o n ie c z n o ś ć w p isan ia danej do stru k tu ry danych.
B a rd z ie j z ło ż o n e o d cin k i lo tu , sk ład ające się z kilku e le m en tó w , w y m a g a ją s e k w e n c y jn e g o u ru c h a m ia n ia ró ż n y ch p ro c ed u r. P rz y k ła d e m m o ż e b y ć o d c in e k ląd o w an ia, k tó re g o tra je k to ria p o d a n a je s t n a rys. 4, zaś zb ió r p ro c e d u r realizujących tę fa z ę lo tu z a w ie ra tab lica 2.
T ab lica 2
Stan początkowy aparatu
:H
>H dop,
Vo b ,X ob,
Y o b , ¥ ob * R o d z a j p r o c e d u r y s te r u ją c e ja p a r a t e m
N u m e r e le m e n tu
1 - 2 2 - 2 2 - 3 3 - 3 3 - 4 4 - 5 - 5 - 6 P ro c e d u ra stabilizacji w y so k o ści
H d0p
+ + + +
P ro c e d u ra stabilizacji k u rsu lF z| + + + +
P ro c e d u ra s te ro w a n ia k ą te m Q + +
P ro c e d u ra s te ro w a n ia p rę d k o ś c ią lotu
+ + +
P ro c e d u ra w y k o n a n ia z a k rę tu z
i o d w ro tn ie + +
P ro c e d u ra stab ilizacji k ą ta
p rz ec h y len ia + +
R o d zaj k a n a łu ste ro w a n ia p rz e z o p e ra to ra
©3-4
^ ( < P ) 04-5 TW tp)
“8ilnvax 5k
82 J. G ru s ze ck i
__________________ Lz l_____________________________
R ys. 4 . T rajek to ria fazy ląd o w an ia Fig. 4. L an d in g seg m en t trajec to ry
3. Struktura logiczno-dynam icznego układu sterow ania BA L
P o d a n a w piet. 2 m e to d y k a d e fin io w an ia p ro c e d u r w celu realizacji p o s z c z e g ó ln y c h o d c in k ó w lo tu m o ż e b y ć p rzy ję ta w sytuacji, gdy:
0 d o b u d o w y k o m p u te ra p o k ła d o w e g o w y k o rz y stu jem y m ik ro p ro c e s o ry m ałej m o cy , 0 p a m ię ć R A M k o m p u te ra p o k ła d o w e g o n ie je s t w y k o rz y sty w a n a d o p rz e c h o w y w a n ia
w ię k sz ej ilości in fo rm acji o sta n ic lotu ap aratu ,
0 w y m a g a n a je s t m o żliw o ść sz y b k ieg o p rzed efin io w a n ia planu lo tu z N S K L .
G d y d y sp o n u je m y m ik ro k o m p u te re m p o k ład o w y m w iększej m o cy lub sto su je m y u p ro s z c z o n e stru k tu ry u k ła d u ste ro w an ia i n aw ig acji, w ygo d n iej je s t k o rz y s ta ć z p o d e jś cia sy s te m o w e g o [5] p o d c z a s p ro jek to w a n ia teg o typu u k ład ó w . W sp o m n ia n o , ż e z a s a d a ro z d z ie le n ia u k ła d ó w s te ro w a n ia sam o lo te m , o b o w ią z u jąc a w d o ty c h c z a so w y c h m e to d a c h p ro je k to w a n ia , p ro w a d z i d o N o d d zieln y ch p o d u k ła d ó w S i , S2, ..., S n p ra c u ją c y c h w e d łu g o d rę b n ie p rz y ję ty c h c e ló w stero w an ia . F o rm aln y o p is c ałeg o u k ła d u m o ż n a o trz y m a ć p o p r z e z
Z in te g ro w a n y system k o m p u te ro w e g o stero w an ia. B3-
o d d z ie ln y o p is k a ż d e g o p o d u k ła d u . O d p o w ie d n io d o (1 ), w p rz y p a d k u lin io w y ch sta c jo n a rn y c h u k ła d ó w , i-ty p o d sy stem m o żn a op isa ć u k ład e m ró w n a ń (2 )
X i ( t ) = A j X j ( t ) + B X f ( t ) + E ,j Z j (t) Y f ( t ) = C X j ( t ) + E 2i Z j ( t ) + D X f ( t) + Fj
(2)
gd zie:
x f ( 0 - [x i> 4 ] < Y f ( t) - [ y ? . ySrJ
Z b ió r p o d s y s te m ó w lin io w y c h o fu n k cjach p rz ejśc ia G f ( s ) , i = l , s te ro w a n ia B A L tw o rz y w ięc m a c ierz d iag o n a ln ą
N d la p rz y p a d k u
G s (s) - G f ( s )
<*?(■) _
x s (s)
(
3)
0 G n (s) J
U w z g lę d n ia ją c , ż e p o d sy s te m y m o g ą o d d z ia ły w ać n a siebie, to z n a c z y w y jśc ie je d n e g o p o d sy s te m u je s t w e jśc ie m d ru g ieg o po d sy stem u
gdzie:
X ? = Y f
(
4)
X f - w ejście p o d sy s te m u S j, o
Y j - w y jśc ie p o d sy ste m u S j ,
m o ż n a u tw o r z y ć m a c ie rz p o łą c z e ń Sjj = S xy| x f y j j , k tó rej e le m en ty p rz y jm u ją w a rto ści
S u =
l j e ś l i xf: = yf:
(
5)
0 j e ś l i x?. * y i
z u w z g lę d n ie n ie m w a rto ś c i - 1 w p rz y p ad k u u w z g lęd n ian ia z n a k u sp rzęże n ia.
Z a c h o w u ją c z asad y tw o rz e n ia sc h e m a tu od p o z io m u e le m e n tó w (czu jn ik i, m e c h a n iz m y w y k o n a w c z e , fazy p rz ep ły w u sy g n a łó w ro z p rz ę ż o n e g o o b ie k tu la t a ją c e g o ,...), to jest:
• s p rz ę g a n ia w e k to r ó w p o m ię d z y elem en tam i
84 J. G ru s ze ck i
X , = S xy • Y j, (6)
• sp rz ę g a n ia w ięk szej ilości w e k to ró w w y ra ż o n ą w p ostaci ró w n a ń s p rz ęg a jąc y ch
X, = ISyYj
m j=lm
X i = Z S i j Y j (7)
j=l
x„ = ZSnj Yj
j='
u k ła d s te ro w a n ia i n aw ig acji B A L m o ż n a przyjąć w postaci p o d an ej n a rys. 5, n a k tó ry m m a c ie rz e p o łą c z e ń S w w , Svvs> Ssw > ^ s s ’
^zs
o d p o w ie d n io m ac ierzam i p o m ię d z y w e jśc ie m i w y jśc iem c ałeg o u k ład u , ja k i p o m ięd zy w ejściem u k ła d u i p o sz c z e g ó ln y m i p o d u k ła d a m i w ra z z w ejściam i zakłócającym i.k > ® S -
R ys. 5. S c h e m a t lo g ic z n o -d y n a m ic z n eg o u k ład u s te ro w a n ia B A L F ig . 5. L o g ic -d y n am ic U F V co n tro l system stru c tu re .
Z in te g ro w a n y system k o m p u te ro w e g o sterow ania. £ Ł
S tru k tu ra ta k ie g o u k ła d u m o że b y ć o p isa n a ró w n an iam i
= S s s - Y s + Ss w -X \v + S z s - Z - Yw = S s w - Y s + S w w - X w
i m o ż n a j ą p rz e tw a rz a ć łąc zn ie przyjm ując w k ażd y m od cin k u lo tu o d p o w ie d n ie m a c ie rz e S |j.
P o d e jś c ie ta k ie m a w iele zalet u w idaczniających się w czasie p ra cy sy ste m u w r a z z sy stem em d ia g n o z o w a n ia p o d z e s p o łó w lub całych p o d u k ła d ó w [3], S tw ierd zen ie n ie s p raw n o ś ci je d n e g o z n ic h s p ro w a d z a się d o zm ian y jed y n ie sta n u tablicy sp rzęże ń (n p . p rzejśc ie z u s ta la n ia po zy cji a p a ra tu p r z e z G P S n a A H R S ). Z m ia n a k onfiguracji u k ład u ste ro w an ia i n aw igacji z N S K L m o żliw a je s t ró w n ie ż p o p rz e z p rzesła n ie sk o n fig u ro w an y ch sekw encji tab lic sp rz ęg a jąc y ch .
4. U w agi końcow e
P o tra k to w a n y sy gnalnie w niniejszym referacie te m a t ste ro w a n ia i na w ig acji b e z z a ło g o w e g o a p ara tu latająceg o , ro zw iązy w a n y w 1995 ro k u ja k o g r a n t b a d a w c z y 9 T 1 2 C 0 1 108 fin an s o w an y p rz e z K B N [4], z w raca jed y n ie u w a g ę n a m o żliw o ść p o tra k to w a n ia s y s te m o w e g o te g o u k ład u . S ta n o w i on p rzy k ład sek w en cy jn eg o s te ro w a n ia u k ład a m i d y n a m ic zn y m i w p o sz c ze g ó ln y c h o d cin k a ch lo tu sk ład ający ch się n a c a łą m isję a p a ra tu . P o k a z a n ie stru k tu ry u k ład u , w ram ach objętości referatu , z u b o ż o n o o s z e re g isto tn y c h dla w y k o n y w a n ia misji p ro b lem ó w . P o m in ięto bow iem szereg funkcji lo g icz n y ch u k ła d u w p rz y p a d k a c h s ta n ó w aw ary jn y ch (p o w ro ty aw aryjne, sy gnalizacja w p rz y p a d k u a w ary jn e g o lą d o w an ia, a w a ry jn e niszczen ie a p ara tu itd.), ste ro w an ie z N S K L o ra z fu n k c je k o n tro ln e i d iag n o s ty c z n e , k tó re ła tw o d a ją się zap isać w p rzy p ad k u ujęcia sy ste m o w e g o . S z e rsz y m ate ria ł n a te m a t p rz e d sta w io n e j k o n cep cji ste ro w an ia ap aratem V E K T O R z rea liz o w a n ej w w a ru n k a c h lab o ra to ry jn y c h z zasto so w an ie m e le m en tó w o d p o w iad ający ch n ajn o w sz ej tec h n o lo g ii lo tn iczej u z y sk a z a in te re so w a n y czytelnik w Z ak ład z ie S y stem ó w S te ro w a n ia P o lite c h n ik i R z es zo w s k iej.
L IT E R A T U R A
1. K a c z o rc k T .: T e o ria w ie lo w y m ia ro w y ch u k ład ó w d y n am ic zn y ch lin io w y ch . W N T , W a rs z a w a 1983.
2. T za fcs ta s S .G .: A p p lied D igital C ontrol. E lsevier S cien ce P u b lish ers B .V ., v .7 , N e th e rla n d s 1985.
3. G ru s z e c k i J.: M e to d y s y n te zy p o k ład o w y ch sy ste m ó w ste ro w an ia . Z es zy ty N a u k o w e P o lite c h n ik i R zeszo w sk iej, se ria M e ch an ik a, z.4 5 , R z es z ó w 1995.
& s J Gruszecki
4 Btickk S., Dołęgs B., Gruszecki Tomczyk A., Wyrostek A. : Synteza praw sterowania diz uSdadu jierowania bezzalogowym aparatem latającym VECTOR, Prace Zakłada Syst«K.ów Sterowana Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1995.
5, 'K 'fc K jX, T
ymhshxoA. A., /(oixeHKO T. RL: HccnertoaaKxe crpyxryp h MOflenifpasaHHenoniKO-flJtHaMHHecKKXcycr»(. H3,a.“Hay:<oEa AYMica”, Kites 1975.
R e ce n ze n y : P ro f. d r h a b . in z, J e r z y K Sam ka V /p iy n e to d o R e d a k c ji d o 3 0 .0 6 .1 9 9 6 r.
A b itra ct
F ro m th e c o n tro l th e o ry p o in t o f v ie w th e U n m a n n ed F lying V e h icle (U F V ) m issio n c o n sists o f a n u m b e r o f seg m en ts th at jo in e d in a p ro p e r se q u e n c e g iv e th e re q u ire d v e h icle tra je c to ry .
D u rin g p re -flig h t m ission p lan n in g , th e c o n tro l g o als a re p red efin ed fo r e a c h tra je c to ry s e g m e n t ( ta k e o ff, clim b in g , level flight, circu latio n , lan d in g ) an d in th e fo rm o f p a ra m e te riz e d c o n tro l la w s a re e m b e d d ed in o n -b o a rd flight c o m p u te r p ro g ram .
T w o m e th o d s h a v e b e en u se d in th e U F V co n tro l sy stem s design:
0 T h e first m e th o d is b ased o n d esig n in g in d e p e n d e n t sy stem s fo r n e arly in d e p e n d e n t c o n tro l o f th e v e h ic le e n g in e th ru s t an d flig h t c o n tro l su rfa c e deflectio n .
T h e c h o ic e o f a d e q u a te s e n so rs d e p en d s u p o n c u rre n t trajec to ry /m issio n s e g m e n t a n d th e o n -b o a rd m e a su re m e n t system w h ich , in tu rn , is jo in e d in to c o n tin u o u s d iag n o s tic s p ro cess.
0 T h e s e c o n d m e th o d is b ased o n d esig n in g lo g ic -d y n am ic c o n tro l sy stem s tru c tu re in w h ic h an y in d e p e n d e n t c o n tro l system is e n g ag e d in c o n tro l p ro c e ss th ro u g h c h a n g e s o f fe e d b a c k m atrix z c ro -o n e s state.
T h e c h o ic e o f a d e q u a te se n so rs a c c o rd in g to c u rre n t co n tro l p u rp o se is m o d e th ro u g h th e fe e d b a c k m a trix c h an g e.
T h is m e th o d sim plifies th e task s o f v e h ic le c o n tro l b y th e g ro u n d statio n .
F ro m th e e q u ip m e n t p o in t o f view , th e d esign o f th e U F V c o n tro l sy stem s is b a se d u p o n sin g le b o a rd c o m p u te r w ith S A B 8 0 C 166. T h e p ro je c t w as financially s u p p o rte d by K B N .
