国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程
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Prof.Laila Beebi米1Vishakh K H2Naveen N2
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介绍了纵向动力学控制的可重复使用的运载火箭重返阶段。纵向动力学的控制主要由螺旋角的控制。这里的音高控制使用一个线性二次调节器控制器。等方面的反馈控制器与传统PID控制器。控制使用的运载火箭模型设计控制器等。
关键字 |
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| 欧拉角、线性二次调节器、可重复使用的运载火箭。 | ||||||||
介绍 |
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| 可重复使用的运载火箭的纵向动力学是在这里解决。这些可重复使用的运载火箭,或者RLV的投放,是空间飞行器设计执行多个任务。RLV的投放,因为他们是重用,将大大降低进入低地球轨道的成本。然而,设计一个系统的技术挑战y轨道和回报是巨大的。例如,整个土星五号火箭花费而把人类送上月球。另一方面,航天飞机运送宇航员到低地球轨道,重用一遍又一遍。可重复使用的运载火箭的控制今天面临的主要挑战之一。可重复使用的运载火箭(RLV)投放技术的发展是一个开创性的一步在这个方向。这种运载火箭,如果开发成功,不仅是一个重大的技术突破,但也会产生丰富的经济红利为未来的太空计划。 | ||||||||
| 车辆的音高控制比例高的精度。螺旋角的控制通过控制电梯偏转的可重复使用的运载火箭是一个具有挑战性的问题。控制器必须非常健壮,这样在任何不确定性音调控制应该是成功的。不确定性和扰动出现在飞行途中不可预测的,因为很多因素影响。因此,控制器必须容易它可能面临的任何干扰 | ||||||||
| 2009年尤里B Shessel和丹·丹尼尔斯在他们的论文中可重复使用的运载火箭姿态控制使用一个时变滑模控制技术在上升,进入飞行阶段描述的时变滑模控制命令欧拉辊,俯仰和偏航角在提升飞行和控制银行的攻击,滑滑。然后选择参数设计问题每个结构和定义的转换逻辑。变结构系统可以拥有新的属性不存在于任何使用的结构。例如一个渐近稳定系统可能由两个结构都是渐近稳定的。他显示了许多例子新系统属性是通过组合获得所需的轨迹不同轨迹的一部分的结构。 | ||||||||
| 介绍一些经典控制器控制的再入阶段可重复使用的运载火箭在其再入阶段。一个等控制器与PID控制器相比,其响应和解决时间。纵向动力学只是解决由球场的控制。电梯是调整所需的响应。本文组织如下图:部分我给介绍球场的可重复使用的运载火箭的控制。第二部分是有助于了解相关工作的方法。第三部分解释了仿真结果。第四部分总结了纸,紧随其后的是引用。 | ||||||||
方法 |
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答:RLV建模投放 |
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| 控制飞机的运动方程是一套非常复杂的六个非线性耦合的微分方程。然而,在一定的假设,它们可以解耦,使直线化到纵向和横向方程。音调控制是一个纵向的问题,在本例中,我们将设计一个自动驾驶仪控制飞机的音高。 | ||||||||
| 假设飞机是在steady-cruise固定的高度和速度;因此,推力和阻力抵消和电梯和重量平衡彼此。同时,角假设音高的变化不会改变飞机的速度在任何情况下(有点不切实际,但简化了问题)。在这些假设下,飞机的纵向运动方程可以写成状态空间方程组成的州,速度和攻角。这里的音高控制主要使用电梯作为输入。所以输入状态空间方程的一部分由电梯偏转。输出由一个矩阵相乘的状态方程矩阵将球场作为输出。我们可以给任何干扰部分功能价值。 | ||||||||
B古典控制器设计 |
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| [1]等控制器 | ||||||||
| 等控制器是一个反馈控制器。反馈控制器的状态或输出反馈和比较设置点的值。根据错误的输出或状态发生了变化。所以在通过一个等控制器输出反馈控制器增益k .我们的目的是把控制器增益的设计等方面所需的响应。 | ||||||||
| 一个等控制器设计中我们通常遇到的成本函数 | ||||||||
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| 这里如果我们发现Q和R根据代价函数我们可以很容易的找到增益矩阵K的MATLAB命令等(A, B, C, D, Q, R)。发现后获得K我们需要改变输入值 | ||||||||
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| [2]PID控制器 | ||||||||
| proportional-integral-derivative控制器(PID控制器)是一个通用的控制回路反馈机制(控制器)广泛应用于工业控制系统-是最常用的PID反馈控制器。一个PID控制器计算出一个“错误”的价值是一个测量的过程变量之间的差异和想要的设置点。控制器试图最小化误差通过调整过程控制输入。 | ||||||||
| PID控制器计算(算法)包括三个独立的常量参数,作为连任三届,因此有时被称为控制比例积分和导数,值表示P,我,和D .启发式的,可以解释这些值的时间:P取决于当前的错误,我对过去错误的积累,和D是未来的预测错误,基于电流变化率。这三种行为的加权和用于调整过程通过控制等因素控制阀门的位置,或电源提供给加热元件。 | ||||||||
| 在缺乏知识的过程,一个PID控制器历来被认为是最好的控制器。通过调优算法的PID控制器的三个参数,控制器可以提供控制动作为特定的流程需求而设计的。控制器的响应可以被描述在控制器的响应性错误,控制器的程度超过设定值和系统振荡的程度。注意,使用PID控制算法并不能保证最优控制系统或系统的稳定性。 | ||||||||
仿真结果 |
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| 等控制器设计中我们得到了获得价值 | ||||||||
| 这里0.1的阶跃信号作为输入,这一步时间是1秒,稳态误差是非常少。沉淀时间低于3秒。 | ||||||||
| 而与PID控制器的控制是获得 | ||||||||
| 这里我们给步骤1和步骤的时间是0秒。下面我们得到更多更快的解决输出2秒但是解决价值并不完全准确。但是对于快速响应可以使用它 | ||||||||
结论 |
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| 我们比较了两个经典的控制器设计的音调控制可重复使用的运载火箭。PID控制器和控制器等方面的设计和研究了这两种控制器的响应。他们都有他们的优点和缺点。 | ||||||||
数据乍一看 |
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引用 |
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