Анотація до роботи:

Галагуз Тетяна Анатоліївна. Структурно-параметричний синтез робастних систем управління польотом. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03. – Системи та процеси керування. – Національний авіаційний університет, Київ, 2007.

Дисертація присвячена структурно-параметричному синтезу робастних законів управління малими літаками. Розроблено методику структурно- параметричного синтезу робастної системи управління з використанням теореми розділення, що складається з двох етапів: синтез оптимального закону управління з використанням фільтра Калмана та оптимального детермінованого регулятора – перший етап; робастизація отриманого оптимального закону управління – другий етап. Запропоновано методику пониження порядку отриманого закону управління з метою забезпечення можливості його реалізації на простому бортовому комп’ютері. Для випадку, коли необхідно отримати більш простий закон управління, розроблено науково обґрунтовану математичну процедуру синтезу оптимальних систем управління з використанням спостерігача пониженого порядку (спостерігача Люенбергера) з метою знаходження нульового наближення для процедури робастної оптимізації. Здійснено порівняльну характеристику отриманих законів управління. Процедуру структурно-параметричного синтезу робастної системи управління застосовано з метою отримання законів управління для автопілотів БПЛА.

У дисертаційній роботі розроблено науково обґрунтовану методику та програмне забезпечення структурно-параметричного синтезу неперервних та дискретних робастних систем управління рухом БПЛА та малих пілотованих ЛА.

За результатами дисертаційної роботи можна зробити такі висновки:

1. Для розв’язання різних задач, де стандартні закони управління польотом не можуть бути застосовані або не забезпечують необхідної якості управління, розроблено методи структурно-параметричної робастної оптимізації з використанням теореми розділення. Здійснено процедуру пониження порядку отриманих законів. Новизна цього методу підтверджується опублікуванням статті розробників метода А.А. Туніка та Т.А. Галагуз у міжнародному науковому журналі “International Journal of Applied and Computational Mathematics” [5], котра у подальшому була відмічена в американському реферативному журналі “Applied Mathematics Review”.

2. Для випадку, коли необхідно отримати більш простий закон управління розроблено науково обґрунтовану математичну процедуру синтезу оптимальних систем управління з використанням спостерігача пониженого порядку (спостерігача Люенбергера) з метою знаходження нульового наближення для процедури робастної оптимізації.

3. За допомогою розроблених методів було розв’язано практично важливу задачу синтезу системи управління польотом малих БПЛА із спрощеною системою датчиків, що дозволяє уникнути застосування дорогих триступеневих гіроскопів або безплатформних курсовертикалей.

4. Для всіх синтезованих законів управління виконано аналіз динаміки замкнутої системи, що дозволяє оцінити усі точнісні параметри процесів управління за умови наявності детермінованих та випадкових збурень.

5. Динаміка всіх синтезованих систем промодельована із урахуванням різних нелінійностей, притаманних реальним системам, із включенням моделей механізмів узгодження та інших систем, що не враховувались в процедурі синтезу. Моделювання виконано для випадків польоту літака в спокійній та турбулентній атмосфері. Результати моделювання свідчать про високу ефективність розроблених робастних законів управління.

6. Здійснено дослідження впливу початкових даних, зокрема даних про турбулентність атмосфери, на якість управління синтезованих систем та проведено аналіз отриманих результатів.

7. Результати дисертації впроваджено у навчальний процес для курсу „Основи сучасної теорії управління” для студентів спеціальності 8.091401 “Системи управління і автоматики”.

8. Результати дисертації впроваджені в наукову тематику кафедри систем управління Інституту електроніки та систем управління Національного авіаційного університету №102-ДБ03 «Створення методології проектування робастних систем управління аерокосмічними рухомими об’єктами».

9. Результати дисертації впроваджені в ДП “ДержККБ Луч” при створенні перспективних зразків спецтехніки.

Публікації автора:

1. Азарсков В.М., Галагуз Т.А., Тунік А.А. Структурно-параметричний синтез робастної системи управління при стохастичних збуреннях і неповних вимірюваннях вектору стану системи// Проблеми інформатизації та управління. – 2004. – №10. – С.83–91.

2. Тунік А.А., Галагуз Т.А. Структурно-параметричний синтез цифрової робастної системи управління при стохастичних збуреннях і неповних вимірах вектора стану системи// Вісник НАУ. – 2004. –№ 4. – С. 8 – 15.

3. Тунік А.А., Галагуз Т.А., Комнацька М.М., Білий Т.А. Оптимальне управління боковим каналом БПЛА при неповних вимірах вектора стану

// Проблеми інформатизації та управління. – 2005. – № 12. – С. 143 – 146.

4. Галагуз T. А., Тимошенко Н. А., Гарбар І. П. Порівняльна характеристика систем керування, що містять у структурі спостерігачі Люенбергера та Калмана// Електроніка та системи керування. – 2005. – № 1. – С. 40 – 45.

5. Tunik A.A., Galaguz T.A. Robust Stabilization and Nominal Performance of the Flight Control System for Small UAV// Applied and computation mathematics. – 2005. – Vol.3, №1. – Р.34–45.

6. Тунік А. А., Галагуз Т. А., Мельник К. В., Галкін Є. В. Синтез оптимальної цифрової системи управління з використанням спостерігача Люенбергера// Електроніка та системи керування. –2004. – № 2. – С. 125 – 129.

7. Туник А.А., Абрамович Е.А., Галагуз Т.А., Сюй Гуо-Дун. Современные методы синтеза робастных систем управления полётом беспилотных летательных аппаратов// Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. – 2005. – №3. – С. 134–140.

8. Tunik A.A., Galaguz T.A., Xu Guo Dong. Design of suboptimal robust flight control system for small UAV// The Second World Congress “Aviation in the XXIst Century” “Safety in Aviation”. –2005. – Р. 1.70 – 1.79.

9. Тунік А. А., Галагуз Т. А. Робастне керування при стохастичних збуреннях і неповних вимірах// Аерокосмічні системи моніторингу та керування. Матеріали VІ міжнародної науково-технічної конференції

“Авіа - 2004”. – Т. 2. – С. 26.36 – 26.39.

10. Тунік А.А., Азарсков В.М., Галагуз Т.А. Структурно-параметричний синтез цифрової робастної системи управління при стохастичних збуреннях і неповних вимірюваннях вектора стану//11-а Міжнародна конф. по автоматичному управлінню „Автоматика – 2004”. – К.: Національний університет харчових технологій, 2004. –Т.1. – С. 42.

11. Тунік А.А., Галагуз Т.А. Методологія структурно-параметричної робастної оптимізації// V Міжнародна науково-технічна конф. „Гиротехнологии, навигация и управление движением”. – К.: КПІ, 2005. –

С. 283 – 286.