Проектирование бортовых комплексов управления

Современный уровень вычислительной техники позволяет в значительной степени автоматизировать процесс управления полетом. Основу бортового комплекса управления представляет вычислительная система самолетовождения (ВСС). Не касаясь задач аппаратной реализации, в тексте лекций автор рассматривает вопросы создания алгоритмического и программно-математического обеспечения ВСС.

Для гражданской авиации одним из основных требований к ВСС
является обеспечение высокой экономической эффективности эксплуатации летательного аппарата (ЛА). Поэтому одной из важных составляющих ВСС является система оптимизации режимов полета (СОРП),
обладающая развитыми свойствами адаптации к изменяющимся в широких диапазонах условиям полета.

1. Общая структура адаптивной оптимальной
системы управления полетом
Задача создания многофункциональной оптимальной системы
управления движением ЛА, обладающей свойствами адаптации
к изменяющимся условиям полета, может быть решена на основе сочетания алгоритмов оптимального оценивания параметров
(идентификации) и состояния (фильтрации) управляемого процесса
с алгоритмами оптимизации управления с использованием, например, прогнозирующих моделей. Адаптивная система управления
движением самолета должна предполагать выполнение следующих процедур:
определение динамических характеристик управляемого объекта в
процессе его функционирования;
оценивание состояния управляемого объекта;
формирование управляющих сигналов с использованием информации, получаемой с помощью первых двух процедур.

В общем виде структура многопараметрической адаптивной системы управления представлена на рис.1.1.
Движение летательного аппарата как объекта управления в общем
случае описывается дифференциальным уравнением
x& = F (x, a, u, t) + i_x, (1.1)
где x n-мерный вектор состояния объекта; a r-мерный вектор параметров, определяемый конструкцией ЛА и свойствами среды; u mмерный вектор управляющих воздействий; i_xn-мерный вектор возмущений; . n-мерная вектор-функция, получаемая на основе теоретических и экспериментальных исследований объекта.
Наблюдение за движением объекта осуществляется с помощью комплекса датчиков, измеряющих компоненты вектора состояния и вектора управления:
z = h(x, a, u, t) + i_z , (1.2)

Возмущения о_x

Шумы о_z

Объект управления
x& = ( , , , ) + i_x
x

Датчики информации
z = ( , , , ) + i_z

z

Управление u

Адаптивная СОРП

Программная
настройка
a = ?( ,