33
“Young Scientist” . # 2 (188) . January 2018
Technical Sciences
должительность различается в 5–10 раз и более. При таком подходе получить информацию о параметрах движения
ЛА оказывается проще. Она носит вычислительный характер. В подобных режимах полета ЛА существенно упроща-
ется работа оператора за счет автоматизирующих решение этой задачи устройств. Управление ЛА с использованием
таких систем называют полуавтоматическим управлением, а сами системы — системами полуавтоматического управ-
ления.
Целесообразно освободить оператора от управления самолетом вручную, особенно при заходе ЛА на посадку, ко-
гда резко возрастает на него нагрузка. Применение в этом случае автопилота позволяет повысить точность стабили-
зации угловых положений динамического объекта, а значит и точность его стабилизации на посадочной траектории,
и быстродействие. Структурная схема системы с автопилотом называется системой траекторного управления. Они
отличаются тем, что вместо звена с передаточной функцией оператора включено звено с передаточной функцией ав-
топилота.
Малая высота полета и сложные метеоусловия обусловливают высокие требования к безопасности полета ЛА при
заходе на посадку, что связано, в свою очередь, с повышением надежности, точности и быстродействия систем авто-
матического управления. В настоящее время безопасность полета с помощью автопилота не обеспечена. Отметим две
особенности в управлении ЛА. Во-первых, на основе прибора оператор должен точно обеспечить выполнение усло-
вия Δ
γ = 0 (γ = γзад.). Во-вторых, время переходных процессов во внутреннем контуре (время установления Δ γ = 0)
должно быть в 5–10 раз (и более) меньше времени переходных процессов траекторного движения. Это позволяет при
рассмотрении траекторного движения заменять внутренний контур передаточным звеном с единичным усилением, что
приводит к упрощению структурной схемы управления боковым движением на заданной траектории.
Следует отметить, что при замене внутреннего контура звеном с единичным усилением динамика движения само-
лета определяется лишь законом формирования командных сигналов
γ
çàä
.
При использовании законов управления, как в звене «вычислитель СТУ», переходные процессы отличаются от
оптимальных процессов.
Обе структурные схемы систем управления отличаются тем, что в первом случае вместо звена с передаточной
функцией
W p
o
( )
оператора включено звено с передаточной функцией
W p
a
( )
автопилота.
Поэтому за основу при синтезе нечеткого регулятора принимается поведение оператора в такой ситуации, а сам
синтез нечеткого регулятора будет сводиться к синтезу нечеткой системы, в контуре управления которой применяется
указанные системы посадки. Суть структурной схемы нечеткой системы управления ЛА состоит в том, что в ее струк-
туру включено звено (нечеткий регулятор) с передаточной функцией Wнр(р). Включение звена с нечеткой передаточ-
ной функцией
W p
N
( )
вместо звеньев с
W p
о
( )
или
W p
( )
дает ощутимые преимущества в длительности протекании
переходных процессов.
Все приведенные правила основаны на небольшом опыте. Так что регулятор либо вырабатывает правила самосто-
ятельно в процессе работы со стационарным объектом, либо (в нашем случае) может улучшать исходный лингвисти-
ческий алгоритм. Иначе говоря, в алгоритм для вычисления управляющего действия (в правила нечеткого регулято-
ра) могут быть внесены логические изменения. Предполагается, что они улучшат переходные процессы [3, 4, 5].
Теперь остановимся на определении функций принадлежностей (функций распределения нечеткостей)
и выявлении составных (композиционных) правил логического вывода [6, 7].
В общем случае построение систем нечеткого управления до настоящего времени осуществляется эвристическим
путем. Это пока неизбежно, поскольку отсутствует теория нечеткого управления и регулирования. Лингвистический
подход требует больших затрат времени и квалифицированной работы оператора. Кроме того, порядок систем незави-
симо от порядка процесса остается малым. В литературе не объяснено, что конкретно позволяет делать такие упро-
щения. При обсуждении моделей управляемого процесса важно правильно выбрать схему управления, что до настоя-
щего времени зависело от опыта и интуиции оператора.
Важным этапом синтеза нечетких систем является составление правила логического вывода. В работах Е. Мамда-
ни используется введенное Л. Заде композиционное правило вывода. Для его составления задается нечеткая импли-
кация R. Для построения другого правила логического вывода можно использовать нечеткие значения истинности.
Используется процедура «размытия» бесконечнозначной логики Лукашевича.
Нет серьезных аргументов в пользу данного правила вывода по сравнению с предложенным Л. Заде правилом.
В то же время предложенная процедура требует гораздо более сложных вычислений.
Так для бесконечнозначной логики Лукашевича правило логического вывода формируется следующим образом:
если множества
R P
Q
(
)
и
P
заданы, соответственно, как возможно истинное и выпуклое, и нормальное
и выпуклое, то можно написать, что
|