Systémy řízení letu

Přednášející:

Martin Hromčík (gar.)

Cvičící:

Martin Hromčík (gar.), Tomáš Haniš

Předmět zajišťuje:

katedra řídicí techniky

Anotace:

Tento kurs vychází z modelu letadla vytvořeného přes jeho nelineární stavový popis až po jeho přenosovou matici. Model je použit jako součást systémů automatického řízení letadla a jeho letu pomocí moderních metod řízení s mnoha souvislostmi. Začíná se klasickými metodami řízení přes LQ a na závěr se uvádějí aplikace nových směrů v teorii řízení řešící problémy robustnosti.

Požadavky:

Teorie automatického řízení

Osnova přednášek:

1. Systémy řízení letu, jejich struktura a členění

2. Dynamické vlastnosti letadla, síly a momenty působící na letadlo, předpoklady pro odvození jeho modelu

3. Nelineární model letadla, rovnice silové, momentové a kinematické, jejich linearizace

4. Lineární model letadla, jeho rozdělení na pohyb podélný a stranový, lokální stabilita

5. Numerická integrace rovnic pohybu letadla, lineární časově invariantní aproximace a jejich srovnání

6. Vnější a vnitřní popis letadla, póly a nuly LTI popisu letadla a jejich vztah k letovým vlastnostem

7. Stabilizace polohových úhlů letadla, autopiloty, jejich struktura, požadavky, vlastnosti

8. Obvody pro zvýšení stability a řiditelnosti, požadavky, obvody pro různé režimy letu

9. Úlohy regulace a sledování při řízení letadla, použití pozorovatelů a filtrů

10. Řízení letadla úplnou a částečnou změnou vlastních vektorů a čísel pomocí pozorovatele

11. Řízení letadla pomocí metod LQ a LQG, přizpůsobení modelu, problémy, robustnost

12. Řízení letadla typu loop-transfer recovery (obnovení přenosu zp. vazby)

13. Systémy automatického vedení letadla po trati, řízení a stabilizace kinematiky pohybu letadla

14. Konečné přiblížení před přistáním, jeho etapy a zvláštnosti jejich řízení

Osnova cvičení:

1. Sestavování pohybových rovnic k systémům řízení - příklady a zadání domácí práce

2. Sestavování rovnic letadla, rakety a vrtulníku a jejich numerické řešení v MATLABU

3. Příklady regulátorů a obvodů sledování, návrh PID regulátoru frekvenčním metodami

4. Příklady stavových regulátorů a obvodů sledování, LQG regulátoru - příklady a zadání domácí práce

5. Rovnice podélného pohybu, linearizace a frekvenční charakteristiky.

6. Rovnice stranového pohybu, linearizace a frekvenční charakteristiky.

7. Další typy rovnic v různých vztahových soustavách, řešení na počítači a linearizace.

8. Vliv pružnosti konstrukce na výsledné vlastnosti, příklady na robustní návrh regulátoru.

9. Charakteristika atmosféry, pohyb atmosféry a její vliv na řízení letadla

10. Autopilot - příklad a zadání domácí práce

11. Systémy poloautomatického řízení - příklady a zadání domácí práce

12. Automatické navádění na cíl - příklady a zadání domácí práce

13. Řízení start a přistání - příklady a zadání domácí práce

14. Specifika řízení vrtulníku a rakety.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Bodner. Sistemy upravlenija letatel'nymi apparatami. Mašinostroenie Moskva, 1973.

2. Bryson, Ho. Applied optimal control. Hemisphere New York, 1975.

3. Havlena, Štecha. Moderní teorie řízení. ČVUT Praha, 1992.

4. Landau, Lifšic. Vvedenie v teoretičeskuju fyziku, 1 mehanika. Nauka Moskva, 1969.

5. Lewis, Stevens. Aircraft control and simulation. Willey New York, 1992.

6. Etkin. Dynamics of atmospheric flight. Willey New York, 1980.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: s, c

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a měření - letecké informační a řídicí systémy- strukturované studium (povinný předmět)