Nâng cao độ chính xác điểm rơi của phương tiện bay không động cơ trong điều kiện gió bất định bằng điều khiển thích nghi tham số
DOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.107.2025.32-41Từ khóa:
Phương tiện bay không động cơ; Điều khiển bám quỹ đạo chương trình; Mô hình gió.Tóm tắt
Bài báo trình bày bài toán điều khiển bám quỹ đạo chương trình trong điều kiện gió bất định của phương tiện bay không người lái - không động cơ hoạt động ở dải tốc độ cận âm và dưới âm. Trong mặt phẳng đứng, quỹ đạo được giả định chịu tác động môi trường ở độ cao thấp, nơi thường xuất hiện gió không thể dự báo trước, như gió giật, nhiễu động và gió dọc theo hướng bay. Ảnh hưởng của gió có thể làm biến dạng quỹ đạo và gây ra sai lệch điểm rơi đến hàng trăm mét so với quỹ đạo chương trình. Để đối phó với ảnh hưởng của gió và cải thiện sai lệch vị trí điểm rơi, điều khiển tối ưu tuyến tính toàn phương LQR thích nghi tham số động được áp dụng. Kết quả, điều khiển LQR thích nghi phản ứng linh hoạt với biến thiên gió, kịp thời sửa sai lệch và bám quỹ đạo chương trình với độ chính xác cao. So với bộ điều khiển không thích nghi, LQR thích nghi giúp làm rút ngắn sai lệch điểm rơi từ hàng chục mét xuống mét.
Tài liệu tham khảo
[1]. Guo-Qiang H. et al., “Optimal release condition of no-power gliding bomb,” Flight Dynamics, vol. 27, no. 1, pp. 93–96, (2009).
[2]. Elandy I. H. et al., “Modeling and simulation of an aerial gliding body in free-fall,” International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), vol. 2018, pp. 135–142.
[3]. Elsherbiny A. M. et al., “Inverse simulation of symmetric flight of a guided gliding subsonic flying body,” AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference, p. 0427, (2018).
[4]. Zhang D. C. et al., “An approximate optimal maximum range guidance scheme for subsonic unpowered gliding vehicles,” International Journal of Aerospace Engineering, vol. 2015, pp. 1–8.
[5]. Lim S. et al., “Guidance to control arrival angle and altitude for an unpowered aerial vehicle,” International Journal of Aeronautical and Space Sciences, vol. 2020, pp. 1–14.
[6]. Ahmad M. et al., “Trajectory optimization of a subsonic unpowered gliding vehicle using control vector parameterization,” Drones, vol. 6, no. 11, Article 360, (2022).
[7]. Mahmood A. et al., “Range guidance for subsonic unpowered gliding vehicle using integral action-based sliding mode control,” International Journal of Dynamics and Control, vol. 2023, pp. 1–11.
[8]. Hung P. T. et al., “Optimization of long-range trajectory for an unpowered flight vehicle,” Vietnam Journal of Science and Technology, vol. 57, no. 6A, pp. 43–50, (2019).
[9]. P. T. Hung, N. D. Cuong, N. D. Thanh, “Tối ưu hóa quỹ đạo tham chiếu tầm xa cho bom có điều khiển,” Journal of Military Science and Technology, No. 70, pp. 16–21, (2020). (in Vietnamese)
[10]. Hung P. T., Cuong N. D., “Optimization of variable-direction long-range trajectory for the unpowered flight vehicle,” Vietnam Journal of Science and Technology, vol. 63, no. 1, pp. 176–185, (2025).
[11]. Nguyen Duc Cuong, “Mô hình hóa và mô phỏng chuyển động của các khí cụ bay tự động,” People's Army Publishing House, (2002) (in Vietnamese).
[12]. Wu Z. et al., “Gust loads on aircraft,” The Aeronautical Journal, Vol. 123, No. 1266, pp. 1216–1274, (2019).
[13]. Wang B. H. et al., “An overview of various kinds of wind effects on unmanned aerial vehicle,” Measurement and Control, vol. 52, issue 7–8, pp. 731–739, (2019).
[14]. Abbott I. H., and Von Doenhoff A. E., “Theory of wing sections: Including a summary of airfoil data,” Dover Publications, New York, (1958).
[15]. Демидов В. С., “Расчёт аэродинамических характеристик летательных аппаратов,” Военно-воздушная инженерная академия им. Н.Е. Жуковского, Москва, (1971).
[16]. Nguyen Doan Phuoc, “Lý thuyết điều khiển nâng cao,” Science and Technology Publishing House, (2009) (in Vietnamese).
[17]. Nguyen Thi Phuong Ha, “Lý thuyết điều khiển hiện đại,” Ho Chi Minh City National University Publishing House, (2007), (in Vietnamese).
[18]. ICAO, “Manual of the ICAO Standard Atmosphere: Extended to 80 kilometres (262 500 feet),” Doc 7488-CD, Third Edition, Montreal, (1993).
[19]. Rowell, D., “Introduction to recursive-least-squares (RLS) adaptive filters,” in Signal Processing: Continuous and Discrete, (2008).
