Два метода синтеза наблюдателей состояния и возмущений для беспилотного летательного аппарата

В рамках синтеза системы слежения для беспилотного летательного аппарата (БПЛА) при действии внешних неконтролируемых возмущений и неполных измерениях вектора состояния разработаны процедуры синтеза наблюдателей состояния и возмущений пониженного порядка нового типа, которые не требуют построения динамических моделей внешних воздействий. Подсистема наблюдения включает в себя двух наблюдателей состояния. Один из них дает оценки скоростей по измерениям координат центра масс БПЛА. Другой наблюдатель по измерениям ошибок слежения дает оценки смешанных переменных (функций от переменных состояния, внешних воздействий и их производных), по которым непосредственно формируется обратная связь. Отмечено, что реализация разработанных алгоритмов, не требующих перенастройки при изменении внешних воздействий, повысит функциональность системы управления БПЛА и ее надежность при отказе измерительных устройств. Эффективность предложенного подхода к синтезу следящей системы подтверждена результатами численного моделирования. Приведены результаты сравнительного анализа замкнутых систем со статической обратной связью (в предположении, что все внутренние и внешние переменные измеряются) и с динамической обратной связью с помощью двух подходов к решению задачи оценивания при действии внешних возмущений: наблюдателей с большими коэффициентами и с кусочно-линейными, ограниченными корректирующими воздействиями. Показано, что, несмотря на более простую настройку, в системах с линейными обратными связями целесообразно применять наблюдатели второго типа, а наблюдатели с большими коэффициентами будут востребованы в системах с заведомо ограниченным управлением.