Моделирование робастных алгоритмов управления подъемом и горизонтальной стабилизацией беспилотного трикоптера
Автор: Александр Николаевич Власов, Александр Юрьевич Ощепков
Журнал: Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика @vestnik-psu-mmi
Рубрика: Механика
Статья в выпуске: 2 (69), 2025 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается задача управления подъемом и горизонтальной ориентацией беспилотного трикоптера с тяговыми двигателями, расположенными в одной плоскости, в вершинах правильного треугольника. Построена математическая модель динамики трикоптера с учетом наличия нагрузки с переменной массой и координатой приложения опрокидывающей силы. Представлены алгоритм управления для стабилизации по высоте и ориентации с учетом углов крена и тангажа, основанный на ПИД-регуляторе и алгоритм управления тягой двигателей трикоптера для стабилизации его только по высоте без учета отклонения ориентации, использующий быстрый алгоритм 2-го порядка. Построена компьютерная модель системы управления трикоптером в пакете Simulink. С помощью модели исследована работа быстрого алгоритма для управления взлетом и посадкой летательного аппарата.
Моделирование процессов управления, робастные алгоритмы, система стабилизации, беспилотные летательные аппараты, трикоптеры
Короткий адрес: https://sciup.org/147251027
IDR: 147251027 | УДК: 004.94, 533.65, 681.515 | DOI: 10.17072/1993-0550-2025-2-21-35
Modeling of Robust Algorithms for Control of Lift and Horizontal Stabilization of an Unmanned Tricopter
The problem of control of the lift and horizontal orientation of an unmanned tricopter with traction motors located in the same plane, at the vertices of a regular triangle, is considered. A mathematical model of the tricopter dynamics is constructed taking into account the presence of a load with a variable mass and the coordinate of application of the overturning force. A control algorithm for stabilization in height and orientation taking into account the angles of roll and pitch, based on a PID controller, and an algorithm for controlling the tricopter engine thrust for stabilizing it only in height without taking into account the orientation deviation, using a fast algorithm of the 2nd order are presented. A computer model of the tricopter control system in the Simulink package is constructed. Using the model, the work of the fast algorithm for controlling the takeoff and landing of the aircraft is studied.
