Autonominio orlaivio automatinės valdymo sistemos sintezės tyrimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe tiriami autonominių orlaivių automatinio valdymo sistemos kanalai bei mažo skaičiavimo pajėgumo įtaka valdymo sistemai. Analitinėje dalyje apžvelgti autonominiai orlaiviai, jų valdymo principai ir valdomi parametrai. Apžvelgtos automatinio valdymo sistemos, jų veikimas, valdymo kanalų sudarymo principai ir jų atliekamos užduotys bei naudojamos jutiklių struktūros ir valdymo mechanizmai. Plačiai išnagrinėtas automatinio valdymo sistemose naudojamas PID valdiklis, jo veikimo principas ir pritaikymas orlaivio stabiliam skrydžiui užtikrinti. Išnagrinėtos PID valdiklio parametrų parinkimo metodikos. Sudaryti pasirinktos patikimumo kategorijos autonominio orlaivio valdymo kanalai, kad išsiaiškintume valdymo sistemos suvėlinimo sudėtį, bei pasiūlyta taikyti AMIGO parametrų parinkimo metodika PID valdikliams. Sudaryta kituose šaltiniuose nepateikiama orlaivių valdymo sistemos suvėlinimo išraiška. Atliktas suvėlinimo įtakos PID parametrų parinkimui eksperimentas bei pateiktos išvados. Darbą sudaro 8 dalys: įvadas, autonominio orlaivio valdymo ir valdymo sistemos literatūros apžvalga, PID valdiklio sudarymo ir jo parametrų parinkimo taisyklių metodikos, autonominio orlaivio automatinės valdymo sistemos valdymo kanalų sudarymas, autonominio orlaivio automatinės valdymo sistemos suvėlinimas, eksperimento atlikimo protokolas, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 56 p. teksto be priedų, 31 pav., 7 lent., 42 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

The Master thesis is a research of autonomous aircraft control systems and delay influence to those control systems. The analytical part is overview of autonomous aircraft, their control principles and parameters. Also overview of automatic control systems, their principles of operation, and design, sensor configurations and actuators. We examine PID controller, which is used in automatic control systems, control principles of PID and use for stable flight control. PID tuning methods is also examined. Design of control system for stable flight, of an autonomous aircraft, for chosen aircraft control quality category is made and presented, to determine structure of control system delay. AMIGO parameters tuning method for aircraft PID controllers is proposed to use, and structure of aircraft control system delay is determined, which is not determined in other literature. After analysis of control system and parameter tuning methods, experiment of delay influence to PID parameters tuning, and conclusions were made. Structure: introduction, autonomous aircraft and its control systems literature review, PID controller and its parameters optimization methods, PID control systems design, autonomous aircraft control systems delay, experiment, conclusions, references. Thesis consist of: 56 p. text without appendixes, 31 pictures, 7 tables, 42 bibliographical entries. Appendixes included.