Издательство
Каталог
Авторам
Рекламодателям
КонтактыВНИМАНИЕ!
Новый адрес редакций журналов Колодезный пер., 2 А.
ООО «Издательство «Инновационное машиностроение»
- КНИГИ Прайс-лист
- ЖУРНАЛЫ Прайс-лист
Книги и журналы, просмотренные ранее
Статьи автора
К последнему номеру журналаВсе статьи автора в журнале: Шень Кай
- Исследование критерия степени управляемости переменных состояния линейных динамических системInvestigation of the controllability degree criterion for the state variables of linear dynamical systemsАвторы статьиAuthorsХу ЮйхуэйHu YUyhueyНеусыпин К.А.Neusypin K.А.Шень КайSHen Kayneysipin@mail.runeysipin@mail.ru
Исследование критерия степени управляемости переменных состояния линейных динамических систем
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2022-76-4-171-179
Представлен новый подход к решению задачи определения степени управляемости переменных состояния линейных динамических систем. Разработан численный критерий степени управляемости переменных состояния линейных нестационарных систем. Критерий, построенный по принципу управления с минимизацией расхода энергии, учитывает нормализацию оригинальной матрицы системы и позволяет проводить сравнительный анализ степени управляемости динамических систем с различными параметрами. Приведен пример управления перевернутым маятником на тележке с использованием предложенного критерия и намечены дальнейшие направления исследования.
Ключевые слова
критерий степени управляемости, линейная нестационарная система, переменные состояния
Investigation of the controllability degree criterion for the state variables of linear dynamical systems
A new approach to solving the problem of the controllability degree determining for the state variables of linear dynamical systems is presented. A numerical criterion for the state variables controllability degree of linear nonstationary systems is developed. The criterion, built on the principle of control with minimizing energy consumption, takes into account the normalization of the system original matrix and allows carrying out a comparative analysis of the controllability degree for dynamic systems with different parameters. A control example of an inverted pendulum on a trolley by using the proposed criterion is given and further research directions are outlined.
Keywords
criterion of the controllability degree, linear non-stationary system, state variables
- Метод иерархического исследования управляемости спуска космического аппарата в атмосфере МарсаMethod for hierarchical study of spacecraft descent controllability in the Martian atmosphereАвторы статьиAuthorsХу ЮйхуэйHu YUyhueyШень КайSHen KayСелезнева М.С.Selezneva M.S.Пролетарский А.В.Proletarskiy A.V.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.m.s.selezneva@mail.rum.s.selezneva@mail.ru
Метод иерархического исследования управляемости спуска космического аппарата в атмосфере Марса
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2022-76-8-364-374
Рассмотрена проблема определения степени управляемости линейной нестационарной системы (ЛНС) и предложен скалярный метод иерархического исследования управляемости для комплексирования системы высокодинамичного наведения автономной посад ки космических аппаратов. Новый критерий степени управляемости (DOC) разработан по задаче оптимального управления с минимизацией расхода энергии путём вычисления сингулярных значений и числа обусловленности матрицы управляемости Грамиана. Предлагаемый критерий DOC позволяет измерять степени управляемости системы и каждой переменной состояния. Кроме того, метод нормализации и модификации был применён при вычислении степени управляемости. Приведено математическое моделирование процесса наведения космического аппарата при спуске в атмосфере Марса по схеме отслеживания программной траектории с использованием алгоритма управления с активной компенсацией возмущений (ADRC) и ПИД. По результатам моделирования можно оценить и сравнить оптимальность различных опорных траекторий с помощью критерия DOC. Критерий DOC может функционировать как индикатор для исследования влияния параметров траектории на процесс посадки с точки зрения управляемости.
Ключевые слова
критерий степени управляемости, линейная нестационарная система, космический аппарат, спуск в атмосфере
Method for hierarchical study of spacecraft descent controllability in the Martian atmosphere
The problem of determining the degree of controllability of a linear non-stationary system (LNS) is considered and a scalar method of hierarchical controllability study for the integration of a highly dynamic guidance system for an autonomous landing of spacecraft is proposed. A new criterion of the controllability degree (DOC) for the problem of optimal control with minimization of energy consumption by calculating the singular values and the condition number of the Gramian controllability matrix is developed. The proposed DOC criterion allows to measure the degree of controllability of the system and each state variable. In addition, the normalization and modification method has been applied in calculating the degree of controllab ility. Mathematical modeling of the spacecraft guidance process during descent in the Martian atmosphere according to the tracing scheme of the program trajectory using the control algorithm with active disturbance compensation (ADRC) and PID is presented. Based on the results of the simulation, it is possible to evaluate and compare the optimality of various reference trajectories using the DOC criterion. The DOC criterion can function as an indicator to investigate the effect of trajectory parameters on the landing process from a controllability point of view.
Keywords
criterion of controllability degree, linear unsteady system, spacecraft, atmospheric descent
