کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8057599 1520056 2018 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Improved nonlinear dynamic inversion control for a flexible air-breathing hypersonic vehicle
ترجمه فارسی عنوان
بهبود کنترل غیرخطی دینامیک برای یک خودروی انعکاس هوای تنفس
کلمات کلیدی
معکوس پویش غیر خطی، سیستم خطی معادل، کاهش سفارش قرار دادن قطب، محرک سازنده، ارزیابی مونت کارلو،
ترجمه چکیده
این مقاله یک روش کنترل بهبود غیرخطی دینامیکی بهبود یافته برای دینامیکی طولی یک وسیله نقلیه هیپرسیونیکی تنفس هوای انعطاف پذیر ارائه می دهد. طراحی کنترل رویکرد مبتنی بر یک مدل کنترل گرا است که نشان دهنده وضعیت اسمی است. با ایجاد سه سیستم ورودی و سه خروجی سیستم کنترل، مدل کنترل-گرا در این مطالعه دارای درجه نسبت نسبی کامل و بدون پسوند پویا است. برای برآورد عملکرد ردیابی در حضور اختلالات، برای برآورد اختلالات، یک ناظر اختلال غیرخطی به کار می رود. برای دستیابی به عملکرد گذرا خوب، یک اصطلاح فرومی سازگار برای دینامیک زمین پیشنهاد شده است. بر اساس تقریب خطی ورودی / خروجی تقریبی، نظریه کنترل خطی برای طراحی یک کنترلر جایگذاری قطب برای سیستم خطی معادل استفاده می شود. نسبت دمایی، فرکانس طبیعی و قطب ساده کنترل کننده قطب با الگوریتم ژنتیک همراه با مدل غیرخطی کامل وسیله نقلیه بهینه می شود. در طی بهینه سازی، 11 پارامتر نامعلوم به مدل غیر خطی معرفی می شوند. ارزیابی مونت کارلو نشان می دهد که کنترل کننده موقعیت یابی بهینه شده، ردیابی قوی مسیرهای مرجع را فراهم می کند. نتایج شبیه سازی نشان دهنده اثربخشی روش پیشنهادی کنترل است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
بهبود کنترل غیرخطی دینامیک برای یک خودروی انعکاس هوای تنفس
چکیده انگلیسی
This paper presents an improved nonlinear dynamic inversion control approach for the longitudinal dynamics of a flexible air-breathing hypersonic vehicle. The control design of the approach is based on a control-oriented model that represents the nominal state. By establishing a three inputs and three outputs control system, the control-oriented model in this study has full vector relative degree, without dynamic extension. To maintain tracking performance in the presence of disturbances, a nonlinear disturbance observer is adopted to estimate the disturbances. To achieve good transient performance, an adaptive damping term is proposed to the pitch dynamics. Based on approximate input-output linearization, linear control theory is applied to design a pole placement controller for the equivalent linear system. The damping ratio, natural frequency, and simple pole of the pole placement controller are optimized by the genetic algorithm along with the full nonlinear model of the vehicle. During the optimization, 11 uncertain parameters are introduced to the nonlinear model. Monte Carlo evaluation shows that the optimized pole placement controller provides robust tracking of reference trajectories. Simulation results indicate the effectiveness of the proposed control approach.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 78, July 2018, Pages 734-743
نویسندگان
, , ,