본 논문은 MRAC방식을 이용하여 비행체 조종장치의 제어기 설께에 관하여 다루었다. 적응제어 시스템의 구성은 NARENDRA와 VALAVANI가 제안한 구조를 토대로 하여 프랜트의 상대차수가 $n^{*}=2$인 경우에 대하여 고찰하였다. 비행체 조종장치는 단일 입.출력을 갖는 제어시스템으로 근사화하였고, 제어입력은 기준모델과 프랜트의 입.출력관계로부터 얻는다. 설계된 제어시스템의 타당성을 검토하기 위하여 프랜트가 애널로그 모델인 경우롸 비행자세를 나타내줄 수 있는 비행운동테이블을 포함하는 각각의 경우에 대하여 시뮬레이션하였고, 그 결과 검토하였다.
Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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제4권2호
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pp.114-123
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2002
Called VISTA (Variable-stability In-flight Simulator Test Aircraft), the one-of-a-kind NF-l6D has a simulation system that can mimic several aircraft. Though housed in an F-l6 Fighting Falcon airframe, VISTA can also act like the F-15 Eagle or the Navy's F-14 Tomcat. More importantly, such flexibility allows for improved training and consolidation of some sorties. Consequently USAF Test Pilot School students will have an opportunity to learn how to test future integrated cockpits. In this paper we will use the multiple model adaptive estimation (MMAE) and the multiple model adaptive controller (MMAC) techniques to model the aircraft's flight control system containing the longitudinal and lateral-directional axes. Single and dual actuator and sensor failures will also be included in the simulation. White Gaussian noise will be included to simulate the effects of atmospheric disturbances.
A new reconfigurable model following flight control method based on direct adaptive scheme is presented. Using the timescale separation principle, both the inner-loop and the outer-loop states are controlled simultaneously. For the timescale separation assumption to be satisfied, the inner-loop model dynamics is set to be fast whereas the outer-loop model dynamics is set to be relatively slow. The stability and convergence of the proposed control law is proved by Lyapunov theorem. One of the merits of the proposed reconfigurable controller is that the FDI process and the persistent input excitation are not necessary, which is suitable for the flight control system. To evaluate the reconfiguration performance of the proposed control method, numerical simulation is performed using six degree-of-freedom nonlinear dynamics.
In this paper, a new methodology of evolutionary computations - An Adaptive Evolutionary Algorithm (AEA) is proposed. AEA uses a genetic algorithm (GA) and an evolution strategy (ES) in an adaptive manner in order to take merits of two different evolutionary computations : global search capability of GA and local search capability of ES. In the reproduction procedure, the proportions of the population by GA and ES are adaptively modulated according to the fitness. AEA is used to. designing fuzzy logic controller (FLC) for a high-angle-of-attack flight system for a super-maneuverable version of F-18 aircraft. AEA is used to determine the membership functions and scaling factors of an FLC. The computer simulation results show that the FLC has met both robustness and performance requirements.
본 논문은 예측하지 못한 외부 환경 요소 변화로 인해 저하되는 비행 성능을 $L_1$ 적응 제어 기법으로 보상하는 궤적 추종 기법을 제안하였다. 제안된 궤적 추종 기법은 상대 거리를 이용하여 속도 명령을 생성하는 유도 법칙과 속도 명령을 추종하는 적응 제어 루프로 구성되어 있다. 경로 추종 성능을 향상시키기 위하여, 유도 법칙에서 생성한 속도 명령이 적응 제어기의 기준 입력이 되도록 설계하였다. 유도 법칙에서는 목표 궤적과 상대 거리와 그 변화량에 따른 가속도 명령이 생성되며, 이를 적분하여 속도 명령을 생성한다. $L_1$ 적응 제어 루프는 불확실성이 존재하는 환경에서 정밀한 경로 추종 성능을 보장한다. 제안된 경로 추종 시스템은 쿼드로터 항공기를 사용하여 수직 이착륙 및 이동 표적 추종과 같은 비행 실험으로 검증하였다.
This paper presents the design of a neural network based adaptive control for missile is presented. The application model is Exocet MM40, which is derived from missile DATCOM database. Acceleration of missile by tail Fin control cannot be controllable by DMI (Dynamic Model Inversion) directly because it is non-minimum phase system. So, the inner loop consists of DMI and NN (Neural Network) and the outer loop consists of PI controller. In order to satisfy the performances only with PI controller, it is necessary to do some additional process such as gain tuning and scheduling. In this paper, all flight area would be covered by just one PI gains without tuning and scheduling by applying mixture control technique of conventional controller and NN to the outer loop. Also, the simulation model is designed by considering non-minimum phase system and compared the performances to distinguish the validity of control law with conventional PI controller.
무미익 항공기는 꼬리 날개가 없기 때문에 일반적인 형태의 항공기에 비해 피탐성 낮으나 안정성이 좋지 않아 제어기를 설계하는 것이 쉽지 않다. 특히 비행 중에 임무장비 투하나 연료 소모 등에 의해 무게중심의 위치가 변화하는 것을 고려한다면 제어기 설계는 더욱 더 어렵게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로 L1 적응제어 방식을 제안하며 비선형 시뮬레이션을 통하여 제어기의 안정성과 성능을 검증하였다. 설계지표 선정을 위해 RPV Flying Quality Design criteria의 내용을 참고하였다. 시뮬레이션을 이용하여 급격한 관성량의 변화에 대해 설계된 적응제억기가 무미익 항공기 안정성을 유지하는 것을 보이고, 이득 스케쥴링 기법과 함께 사용 시 계산량이 줄어들 수 있음을 확인하였다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제2권1호
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pp.1-14
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2004
This paper surveys some existing direct adaptive feedback control schemes for linear time-invariant systems with actuator failures characterized by the failure pattern that some inputs are stuck at some unknown fixed or varying values at unknown time instants, and applications of those schemes to aircraft flight control system models. Controller structures, plant-model matching conditions, and adaptive laws to update controller parameters are investigated for the following cases for continuous-time systems: state tracking using state feed-back, output tracking using state feedback, and output tracking using output feedback. In addition, a discrete-time output tracking design using output feedback is presented. Robustness of this design with respect to unmodeled dynamics and disturbances is addressed using a modified robust adaptive law.
본 연구에서는 기존의 초음속 고등훈련기 재형상 모드에 모델추종 적응제어 기법을 적용하여 새로운 개념의 고장허용 제어기를 설계하였다. 실제 비행제어 시스템에 적용할 수 있도록 제어기 설계와 자동 탑재코드 생성에 사용되고 있는 시스템을 이용하여 제어기를 구현하였다. 초음속 고등훈련기의 비실시간 비선형 검증도구로 사용되고 있는 프로그램을 이용하여 시뮬레이션을 수행하여 성능을 검증하였다.
An Adaptive Positive Position Feedback method is presented for controlling the roll of the supersonic smart projectile. The proposed strategy combines the attractive attributes of Positive Position Feedback(PPF) of Goh and Caughey, and Lyapunov stability theorem. The parameters of Adaptive-PFF controller are adjusted in an adaptive mauler in order to follow the performance of an optimal reference model. In this way, optimal damping and zero steady-state errors can be achieved even in the presence of uncertain or changing plant parameters. The performance obtained with the Adaptive-PPF algorithm is compared with conventional PPF control algorithm. The results obtained emphasize the potential of Adaptive-PPF algorithm as an efficient means for controlling plants such as supersonic flight systems with uncertainties in real time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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