Uy Uz εMT χMT Mục tiêu KCB
Tạo lệnh ĐK Thuật toán ĐK Máy lái
εKCB, χKCB Udk γ Fđk HSKĐ δ
- Khâu mục tiêu: Vị trí mục tiêu được xác định trong HTĐ mặt đất. Khâu mục tiêu mơ tả hướng chuyển động và vị trí mục tiêu tại thời điểm khảo sát so với HTĐ mặt đất. Ở thời điểm ban đầu t 0 :
0 0 0 0 0 0 ; ; ; ; MT MT MT MT MT MT MT MT MT MT MT MT V V x x y y z z (2.89) Tại thời điểm t, khâu mục tiêu cho vị trí các góc εMT, χMT theo tọa độ mục tiêu xMT,yMT,zMT theo các biểu thức tương ứng (2.72) đến (2.74).
- Khối tạo lệnh điều khiển: Khối tạo lệnh điều khiển tiếp nhận thơng tin
về vị trí các góc tầm và góc hướng của KCB và mục tiêu trong HTĐ cầu mặt đất; tính tốn sai lệch các góc và sử dụng luật điều khiển PD để tính tốn điện áp điều khiển tương ứng các kênh tầm Uy và kênh hướng Uz:
y b
U k k U (2.90)
z
U k k (2.91)
- Khối thuật toán điều khiển: Khối thuật tốn điều khiển hình thành điện áp điều khiển tổng hợp Uđk dựa trên tín hiệu điều khiển kênh tầm Uy, tín hiệu điều khiển kênh hướng Uz và vị trí góc Cren của KCB xt theo biểu thức sau:
0.sin( ) .sin(2 2 )
dk x tt x
U U t U t (2.92)
- Khâu máy lái: Tín hiệu điều khiển được cấp tới máy lái. Máy lái hoạt
động ở chế độ rơ-le, chấp hành lệnh điều khiển và điều khiển loa phụt ĐCHT lật một góc δ tương ứng về hai phía theo dấu của tín hiệu điều khiển:
maxsign(U )dk
(2.93) Việc đổi hướng luồng phụt của loa phụt ĐCHT làm sinh ra thành phần lực và mô-men điều khiển tương ứng tác dụng lên KCB như đã trình bày
trong Mục 2.3.3.
- Khâu KCB: Khâu KCB là vật rắn chuyển động 6 bậc tự do trong không gian, chịu tác động của các dạng lực và mô-men khác nhau được mô tả trong Mục 2.3. Hệ 12 phương trình vi phân mơ tả chuyển động của KCB so với HTĐ mặt đất được mô tả trong Mục 2.2 với biến trạng thái là véc-tơ 12 phần tử:
[ , , , x, y, z, , , , e, e, e]
x V x y z (2.94) Tại thời điểm ban đầu t = 0:
0 [ ,0 0,0,0,0,0,0, 0,0, e0, e0, e0]
x V x y z (2.95) Điều kiện dừng là khi KCB có tầm bay bay tới vị trí mục tiêu hoặc khi KCB chạm đất: 0 KCB MT KCB x x y (2.96) Trên Hình 2.17 là sơ đồ chương trình mơ phỏng quỹ đạo KCB trong môi trường Matlab Simulink [30].
Kết luận chương 2
2.7.
Trên cơ sở lý thuyết chung về xây dựng mơ hình động lực học của KCB và nguyên lý hoạt động của lớp KCB điều khiển một kênh sử dụng dây vi cáp, Chương 2 đã xây dựng hệ phương trình vi phân tổng quát mô tả chuyển động 6 bậc tự do của KCB trong HTĐ liên kết. Trong số các thành phần ngoại lực tác dụng lên KCB có tính đến lực căng dây vi cáp điều khiển. Kết hợp với thuật toán phương pháp dẫn và thuật toán điều khiển KCB cũng như phương pháp xây dựng quỹ đạo dẫn KCB tới MT đã xây dựng chương trình mơ phỏng động lực học bay của KCB bằng ngơn ngữ Matlab Simulink cho phép tự động tính tốn mơ phỏng quỹ đạo KCB với các bộ tham số khí động đầu vào khác nhau phục vụ giải bài tốn tối ưu biên dạng khí động KCB. Đồng thời chương trình mơ phỏng quỹ đạo KCB ở Chương 2 có thể được dùng để khảo sát khả năng cải tiến lớp KCB điều khiển một kênh sử dụng dây vi cáp theo một số xu hướng như tăng vận tốc hoặc tăng tải có ích... Tính đúng đắn và phù hợp của chương trình mơ phỏng quỹ đạo được kiểm chứng ở Chương 4. Một số kết quả nghiên cứu chính của Chương 2 được ứng dụng trong các cơng trình cơng bố [CT4] và [CT6].
Chương 3
XÂY DỰNG BÀI TOÁN TỐI ƯU BIÊN DẠNG KHÍ ĐỘNG CỦA KHÍ CỤ BAY ĐIỀU KHIỂN MỘT KÊNH
Bài toán tối ưu đa mục tiêu biên dạng khí động KCB điều khiển một kênh sử dụng dây vi cáp được xây dựng trên cơ sở hàm mục tiêu và ràng buộc của lớp đối tượng được nghiên cứu. Phương pháp giải bài tốn tối ưu biên dạng khí động KCB được xây dựng dựa trên thuật toán phương pháp PSI sử dụng chuỗi LPτ.
Thiết lập bài toán tối ưu biên dạng khí động của khí cụ bay điều 3.1.
khiển một kênh sử dụng dây vi cáp
3.1.1. Xác định các tham số thiết kế cần tối ưu
Đối với KCB điều khiển một kênh sử dụng dây vi cáp nói riêng và các loại KCB khác nói chung, biên dạng phối trí khí động có thể được biểu diễn thơng qua tọa độ các điểm giới hạn bề mặt chảy bao Ai của thân cánh KCB. Đối với KCB điều khiển một kênh sử dụng dây vi cáp, do có kết cấu đối xứng trục nên biên dạng khí động được biểu diễn thơng qua các điểm A ÷A trong 1 13 HTĐ Đề-các vng góc Oxy (Hình 3.1).