Suchergebnisse

Relevance of the research topic. The theme of the study is due to the need to improve the quality of energy and dynamics in the flight control systems of unmanned aerial vehicles (UAVs), given their growing role in the industrial, domestic and military sectors.Formulation of the problem. In UAV flight control systems with four rotors (quadcopter), control processes influence the processes of electric power consumption from an onboard battery. The loss of power in the power components of the systems and quadcopter control can be reduced if the influence of ripple anti-emf is eliminated. electric motor on the form of current consumed from the battery. Achieving this goal is possible through the implementation of the most appropriate laws of control in the contours of the system.Analysis of research and publications. An analysis of well-known publications on the research topic showed that they did not pay attention to the issues of economical use of the battery's energy resource. The main focus is on improving management and navigation processes without taking into account their links to energy processes.Highlighting unexplored parts of common problems. An insufficient study of the problem is a consequence of not taking into account the influence of management processes on the quality of energy consumption processes. This is manifested in the fact that the regulator, as a rule a two-circuit, quadcopter control system is tuned for the necessary speed and overshoot without taking into account the influence of the control law on the quality of energy processes, there is no control over the rate of rise of the current shape consumed.Formulation of the problem. Known quadcopter control systems have one control loop. To control the battery consumption, in the quadcopter control system, a current loop is needed, which, together with the speed loop, which obeys the main roll angle loop. Thus, the UAV flight control system must have three control loops [1].Main material. For a three-loop quadcopter flight control system, a digital controller of the main loop has been synthesized, which controls the angle of heel. The synthesis procedure includes taking into account the influence of a proportional-integral controller with second-order astatism, which is included in the current loop to compensate for ripple against the emf. brushless DC motor (BDTT). As a result of the synthesis, the structure and parameters of the links of the roll angle contour controller are obtained in the form of a digital recursive filter.Conclusions regarding the article. Synthesized digital roll angle contour controller for three-loop quadcopter control system. The regulator allows you to stabilize the flight process while saving the energy resource of the on-board battery. ; Актуальність теми дослідження. Постановка теми дослідження викликана необхідністю підвищення якості енергетики та динаміки в системах управління польотом безпілотних літальних апаратів (БПЛА), враховуючи їх зростаючу роль у промисловій, побутовій та військовій сферах.Постановка проблеми. У системах керування польотом БПЛА з чотирма несучими гвинтами (квадрокоптер) процеси керування впливають на процеси споживання електроенергії від бортового акумулятора. Втрати потужності в силових компонентах систем керування квадрокоптером можна знизити, якщо усунути вплив пульсацій проти-е.р.с. електродвигуна на форму струму, що споживається від акумулятора. Досягнення цієї мети можливе за рахунок реалізації необхідних законів керування в контурах системи.Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналіз відомих публікацій за темою дослідження показав, що в них не приділено уваги питанням економного використання енергетичного ресурсу акумулятора. Основна увага приділяється удосконаленню процесів управління та навігації без урахування їх зв'язків з енергетичними процесами. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Існування поставленої проблеми є наслідком неврахування впливу процесів управління на якість процесів енергоспоживання. Це проявляється в тому, що в наявних одноконтурних системах керування квадрокоптером регулятор настроюється на необхідну швидкодію та перерегулювання без урахування впливу закону керування на якість енергетичних процесів, тобто без контролю форми струму, що споживається.Постановка завдання. Відомі системи керування квадрокоптером мають один контур регулювання. Для контролю струму, що споживається від акумулятора, необхідно мати контур струму та контур швидкості, що підкорюється головному контуру кута крену. Система керування польотом БПЛА повинна мати три контури регулювання.Виклад основного матеріалу. Для триконтурної системи керування польотом квадрокоптера виконано синтез цифрового регулятора головного контуру, котрий регулює кут крену. Процедура синтезу включає в себе врахування впливу пропорційно-інтегрального регулятора з астатизмом другого порядку, який включений у контур струму для компенсації пульсацій проти-е.р.с. безколекторного двигуна постійного струму (БДПС). У результаті синтезу отримана структура і параметри ланок регулятора контуру кута крену у вигляді цифрового рекурсивного фільтра.Висновки відносно статті. Синтезовано цифровий регулятор контуру кута крену для триконтурної системи управління квадрокоптером. Регулятор дозволяє стабілізувати процес польоту з економією енергетичного ресурсу бортового акумулятора.

Relevance of the research topic. The theme of the study is due to the need to improve the quality of energy and dynamics in the flight control systems of unmanned aerial vehicles (UAVs), given their growing role in the industrial, domestic and military sectors.Formulation of the problem. In UAV flight control systems with four rotors (quadcopter), control processes influence the processes of electric power consumption from an onboard battery. The loss of power in the power components of the systems and quadcopter control can be reduced if the influence of ripple anti-emf is eliminated. electric motor on the form of current consumed from the battery. Achieving this goal is possible through the implementation of the most appropriate laws of control in the contours of the system.Analysis of research and publications. An analysis of well-known publications on the research topic showed that they did not pay attention to the issues of economical use of the battery's energy resource. The main focus is on improving management and navigation processes without taking into account their links to energy processes.Highlighting unexplored parts of common problems. An insufficient study of the problem is a consequence of not taking into account the influence of management processes on the quality of energy consumption processes. This is manifested in the fact that the regulator, as a rule a two-circuit, quadcopter control system is tuned for the necessary speed and overshoot without taking into account the influence of the control law on the quality of energy processes, there is no control over the rate of rise of the current shape consumed.Formulation of the problem. Known quadcopter control systems have one control loop. To control the battery consumption, in the quadcopter control system, a current loop is needed, which, together with the speed loop, which obeys the main roll angle loop. Thus, the UAV flight control system must have three control loops [1].Main material. For a three-loop quadcopter flight control system, a digital controller of the main loop has been synthesized, which controls the angle of heel. The synthesis procedure includes taking into account the influence of a proportional-integral controller with second-order astatism, which is included in the current loop to compensate for ripple against the emf. brushless DC motor (BDTT). As a result of the synthesis, the structure and parameters of the links of the roll angle contour controller are obtained in the form of a digital recursive filter.Conclusions regarding the article. Synthesized digital roll angle contour controller for three-loop quadcopter control system. The regulator allows you to stabilize the flight process while saving the energy resource of the on-board battery. ; Актуальність теми дослідження. Постановка теми дослідження викликана необхідністю підвищення якості енергетики та динаміки в системах управління польотом безпілотних літальних апаратів (БПЛА), враховуючи їх зростаючу роль у промисловій, побутовій та військовій сферах.Постановка проблеми. У системах керування польотом БПЛА з чотирма несучими гвинтами (квадрокоптер) процеси керування впливають на процеси споживання електроенергії від бортового акумулятора. Втрати потужності в силових компонентах систем керування квадрокоптером можна знизити, якщо усунути вплив пульсацій проти-е.р.с. електродвигуна на форму струму, що споживається від акумулятора. Досягнення цієї мети можливе за рахунок реалізації необхідних законів керування в контурах системи.Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналіз відомих публікацій за темою дослідження показав, що в них не приділено уваги питанням економного використання енергетичного ресурсу акумулятора. Основна увага приділяється удосконаленню процесів управління та навігації без урахування їх зв'язків з енергетичними процесами. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Існування поставленої проблеми є наслідком неврахування впливу процесів управління на якість процесів енергоспоживання. Це проявляється в тому, що в наявних одноконтурних системах керування квадрокоптером регулятор настроюється на необхідну швидкодію та перерегулювання без урахування впливу закону керування на якість енергетичних процесів, тобто без контролю форми струму, що споживається.Постановка завдання. Відомі системи керування квадрокоптером мають один контур регулювання. Для контролю струму, що споживається від акумулятора, необхідно мати контур струму та контур швидкості, що підкорюється головному контуру кута крену. Система керування польотом БПЛА повинна мати три контури регулювання.Виклад основного матеріалу. Для триконтурної системи керування польотом квадрокоптера виконано синтез цифрового регулятора головного контуру, котрий регулює кут крену. Процедура синтезу включає в себе врахування впливу пропорційно-інтегрального регулятора з астатизмом другого порядку, який включений у контур струму для компенсації пульсацій проти-е.р.с. безколекторного двигуна постійного струму (БДПС). У результаті синтезу отримана структура і параметри ланок регулятора контуру кута крену у вигляді цифрового рекурсивного фільтра.Висновки відносно статті. Синтезовано цифровий регулятор контуру кута крену для триконтурної системи управління квадрокоптером. Регулятор дозволяє стабілізувати процес польоту з економією енергетичного ресурсу бортового акумулятора.

Urgency of the research. Considering the growing role of unmanned aerial vehicles in the national economy and in the military sphere, the problems of increasing their energy efficiency and quality of management are topical.Target setting. Due to the limited power resource of an unmanned aerial vehicle (UAV), there is a need to increase the duration of its flight due to the high-quality control of the process of power consumption from a battery of limited capacity.Actual scientific researches and issues analysis. Analysis of the latest publications on the solution of the problem posed indicates that the issues of increasing the energy efficiency of UAV are practically not discussed. The available publications are mainly devoted to the construction of their management systems.Uninvestigated parts of general matters defining. In the works devoted to the problem, the issues of increasing the energy efficiency of UAV control systems due to ensuring the high quality of their dynamic processes are not investigated.The research objective. With a limited capacity of the battery, it is necessary to increase the duration of UAV flight by reducing overshoot and the duration of transients in its electric drive systems.The statement of basic materials. To solve the problem, the system of electric drives of UAV was proposed to perform on the basis of three circuits. The internal circuit is a current loop with a transient process that is optimal in speed and without overshooting. It is subject to the speed contour, the structure and parameters of its controller are synthesized by their performance criterion. The main contour is the contour of the wing angle of the UAV with the optimal speed.Conclusions. The proposed solution to the structure of the UAV electric drive system can significantly increase the autonomy of its flight. ; Актуальность темы исследования. Учитывая возрастающую роль беспилотных летательных аппаратов в народном хозяйстве и в военной области, проблема повышения их энергоэффективности и качества управления является актуальной.Постановка проблемы. Из-за ограниченного энергетического ресурса беспилотного летательного аппарата (БПЛА) существует необходимость увеличения продолжительности его полёта за счёт качественного управления процессом энергопотребления от аккумулятора ограниченной ёмкости.Анализ последних исследований и публикаций. Анализ последних публикаций по решению поставленной проблемы свидетельствует о том, что вопросы повышения энергоэффективности БПЛА практически не обсуждаются. Имеющиеся публикации в основном посвящены построению их систем управления и навигации.Выделение неисследованных частей общей проблемы. В работах, посвящённых поставленной проблеме, вопросы повышения энергоэффективности систем управления БПЛА за счёт обеспечения высокого качества их динамических процессов не исследуются.Постановка задания. При ограниченной ёмкости аккумулятора необходимо повысить продолжительность полёта БПЛА за счёт снижения перерегулирования и продолжительности переходных процессов в системах его электроприводов.Изложение основного материала. Для решения поставленной проблемы предложено систему электроприводов БПЛА выполнять на основе трёх контуров. Внутренним контуром является контур тока с оптимальным по быстродействию и без перерегулирования переходным процессом. Он подчинён контуру скорости, структура и параметры регулятора которого синтезированы по критерию быстродействия. Главным контуром является контур угла крена БПЛА с оптимальным быстродействием. Выводы в соответствии со статьей. Предложенное решение структуры электропривода БПЛА позволяет значительно повысить автономность его полёта. ; Актуальність теми дослідження. З огляду на зростання ролі безпілотних літальних апаратів у народному господарстві й у військовій сфері проблема підвищення їхньої енергоефективності та якості управління є актуальною.Постановка проблеми. Через обмежений енергетичний ресурс безпілотного літального апарата (БПЛА) є необхідність збільшення тривалості його польоту за рахунок якісного управління процесом енергоспоживання від акумулятора обмеженої ємності.Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналіз останніх публікацій за рішенням поставленої проблеми свідчить про те, що питання підвищення енергоефективності БПЛА практично не обговорюються. Наявні публікації переважно присвячені побудові їх систем управління.Виділення недосліджених частин загальної проблеми. У роботах, присвячених зазначеній проблемі, питання підвищення енергоефективності систем управління БПЛА за рахунок забезпечення високої якості їхніх динамічних процесів не досліджуються.Постановка завдання. При обмеженій ємності акумулятора необхідно підвищити тривалість польоту БПЛА за рахунок зниження перерегулювання і тривалості перехідних процесів у системах його електроприводів.Виклад основного матеріалу. Для вирішення поставленої проблеми запропоновано систему електроприводів БПЛА виконувати на основі трьох контурів. Внутрішнім контуром є контур струму з оптимальним за швидкодією і без перерегулювання перехідним процесом. Він підпорядкований контуру швидкості, де структура й параметри регулятора синтезовані їх критерієм швидкодії. Головним контуром є контур кута крила БПЛА з оптимальною швидкодією.Висновки відповідно до статті. Запропоноване рішення структури системи електроприводу БПЛА дає змогу значно підвищити автономність його польоту.

Актуальність теми дослідження. З огляду на зростання ролі безпілотних літальних апаратів у народному господарстві й у військовій сфері проблема підвищення їхньої енергоефективності та якості управління є актуальною.Постановка проблеми. Через обмежений енергетичний ресурс безпілотного літального апарата (БПЛА) є необхідність збільшення тривалості його польоту за рахунок якісного управління процесом енергоспоживання від акумулятора обмеженої ємності.Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналіз останніх публікацій за рішенням поставленої проблеми свідчить про те, що питання підвищення енергоефективності БПЛА практично не обговорюються. Наявні публікації переважно присвячені побудові їх систем управління.Виділення недосліджених частин загальної проблеми. У роботах, присвячених зазначеній проблемі, питання підвищення енергоефективності систем управління БПЛА за рахунок забезпечення високої якості їхніх динамічних процесів не досліджуються.Постановка завдання. При обмеженій ємності акумулятора необхідно підвищити тривалість польоту БПЛА за рахунок зниження перерегулювання і тривалості перехідних процесів у системах його електроприводів.Виклад основного матеріалу. Для вирішення поставленої проблеми запропоновано систему електроприводів БПЛА виконувати на основі трьох контурів. Внутрішнім контуром є контур струму з оптимальним за швидкодією і без перерегулювання перехідним процесом. Він підпорядкований контуру швидкості, де структура й параметри регулятора синтезовані їх критерієм швидкодії. Головним контуром є контур кута крила БПЛА з оптимальною швидкодією.Висновки відповідно до статті. Запропоноване рішення структури системи електроприводу БПЛА дає змогу значно підвищити автономність його польоту. ; Urgency of the research. Considering the growing role of unmanned aerial vehicles in the national economy and in the military sphere, the problems of increasing their energy efficiency and quality of management are topical.Target setting. Due to the limited power resource of an unmanned aerial vehicle (UAV), there is a need to increase the duration of its flight due to the high-quality control of the process of power consumption from a battery of limited capacity.Actual scientific researches and issues analysis. Analysis of the latest publications on the solution of the problem posed indicates that the issues of increasing the energy efficiency of UAV are practically not discussed. The available publications are mainly devoted to the construction of their management systems.Uninvestigated parts of general matters defining. In the works devoted to the problem, the issues of increasing the energy efficiency of UAV control systems due to ensuring the high quality of their dynamic processes are not investigated.The research objective. With a limited capacity of the battery, it is necessary to increase the duration of UAV flight by reducing overshoot and the duration of transients in its electric drive systems.The statement of basic materials. To solve the problem, the system of electric drives of UAV was proposed to perform on the basis of three circuits. The internal circuit is a current loop with a transient process that is optimal in speed and without overshooting. It is subject to the speed contour, the structure and parameters of its controller are synthesized by their performance criterion. The main contour is the contour of the wing angle of the UAV with the optimal speed.Conclusions. The proposed solution to the structure of the UAV electric drive system can significantly increase the autonomy of its flight. ; Актуальность темы исследования. Учитывая возрастающую роль беспилотных летательных аппаратов в народном хозяйстве и в военной области, проблема повышения их энергоэффективности и качества управления является актуальной.Постановка проблемы. Из-за ограниченного энергетического ресурса беспилотного летательного аппарата (БПЛА) существует необходимость увеличения продолжительности его полёта за счёт качественного управления процессом энергопотребления от аккумулятора ограниченной ёмкости.Анализ последних исследований и публикаций. Анализ последних публикаций по решению поставленной проблемы свидетельствует о том, что вопросы повышения энергоэффективности БПЛА практически не обсуждаются. Имеющиеся публикации в основном посвящены построению их систем управления и навигации.Выделение неисследованных частей общей проблемы. В работах, посвящённых поставленной проблеме, вопросы повышения энергоэффективности систем управления БПЛА за счёт обеспечения высокого качества их динамических процессов не исследуются.Постановка задания. При ограниченной ёмкости аккумулятора необходимо повысить продолжительность полёта БПЛА за счёт снижения перерегулирования и продолжительности переходных процессов в системах его электроприводов.Изложение основного материала. Для решения поставленной проблемы предложено систему электроприводов БПЛА выполнять на основе трёх контуров. Внутренним контуром является контур тока с оптимальным по быстродействию и без перерегулирования переходным процессом. Он подчинён контуру скорости, структура и параметры регулятора которого синтезированы по критерию быстродействия. Главным контуром является контур угла крена БПЛА с оптимальным быстродействием. Выводы в соответствии со статьей. Предложенное решение структуры электропривода БПЛА позволяет значительно повысить автономность его полёта.