УПРАВЛЕНИЕ БОЛЬШИМИ СИСТЕМАМИ
на главную написать письмо карта сайта


јвтор:   окунько ё.√.
Ќазвание:  ƒинамическое дифференцирование и сглаживание зашумленных сигналов, задающих траекторию беспилотного летательного аппарата
¬ыпуск:  107
–убрика:  ”правление подвижными объектами и навигаци€
√од:  2024
Ѕиблиографи€:   окунько ё.√. ƒинамическое дифференцирование и сглаживание зашумленных сигналов, задающих траекторию беспилотного летательного аппарата // ”правление большими системами. ¬ыпуск 107. ћ.: »ѕ” –јЌ, 2024. —.142-161. DOI: https://doi.org/10.25728/ubs.2024.107.8
 лючевые слова:  сглаживание траектории, след€щий дифференциатор, проектные ограничени€, фильтраци€ и дифференцирование сигнала, сигма-функци€
 лючевые слова (англ.):  trajectory planning, tracking differentiator, design constraints, signal filtering and differentiation, sigmoid function, realizable trajectories
јннотаци€:  Ќа примере беспилотного летательного аппарата самолетного типа рассматриваетс€ проблема создани€ единого комплексного подхода к фильтрации и сглаживанию опорных траекторий, представл€ющих собой сигнальные задающие воздействи€, и к восстановлению их производных. ƒл€ решени€ данной проблемы разработаны методы построени€ и алгоритмы настройки динамического генератора допустимых траекторий. —истема дифференциальных уравнений, которой описываетс€ генератор заданий, соответствует канонической модели объекта управлени€ Ђвход†Ц†выходї. ¬ыходные переменные генератора отслеживают опорный зашумленный и негладкий векторный сигнал задающих воздействий. “аким образом, генератор представл€ет собой след€щий дифференциатор. ƒл€ синтеза его локальных св€зей и корректирующих воздействий примен€ютс€ гладкие и ограниченные сигмоидальные функции с ограниченными производными. “акой подход позвол€ет учитывать ограничени€ на скорость и ускорение конкретного летательного аппарата, поэтому выходные переменные след€щего дифференциатора порождают сглаженную естественным образом пространственную кривую и ее производные, которые используютс€ в системе управлени€ объектом в качестве реализуемой эталонной траектории. –езультаты численного моделировани€ продемонстрировали эффективность разработанного подхода к динамическому дифференцированию и сглаживанию векторных сигналов как в детерминированном случае, так и в присутствии шума. ѕроведен сравнительный анализ динамических генераторов с различными вариантами установки дополнительных фильтров нижних частот. ѕрименение предложенного подхода возможно дл€ обработки задающих воздействий различных объектов управлени€, динамическа€ модель которых приводима к каноническому виду.
јннотаци€ (англ.):  The problem of developing a complex approach to filtering and smoothing of reference trajectories, which are signal reference actions, and to recovery of their derivatives is considered on the example of an unmanned aircraft of the airplane type. To solve this problem, methods of design and algorithms for setting up a dynamic generator of acceptable trajectories are developed. The system of differential equations, which describes the generator of tasks, corresponds to the canonical model of the control plant "input - output". The output variables of the generator track the reference noisy and non-smooth vector signal of the reference actions. Thus, the generator is a tracking differentiator. To design its local links and corrective actions, smooth and bounded sigmoidal functions with bounded derivatives are used. This approach allows considering the restrictions on the speed and acceleration of a particular aircraft, so the output variables of the tracking differentiator generate a naturally smoothed spatial curve and its derivatives, which are used in the plant control system as a realizable reference trajectory. Numerical simulation results demonstrated the efficiency of the developed approach to dynamic differentiation and smoothing of vector signals both in the deterministic case and in the presence of noise. A comparative analysis of dynamic generators with different variants of additional low-pass filters is performed. The application of the developed approach is possible for processing the reference actions of various control plants, it is only necessary that their dynamic model be reduced to the canonical form.

¬ формате PDF

ѕросмотров: 161, загрузок: 49, за мес€ц: 21.

Ќазад

»ѕ” –јЌ © 2007. ¬се права защищены