ПОЗИЦИОННО-ТРАЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ В ТРЕХМЕРНОЙ СРЕДЕ С ТОЧЕЧНЫМИ ПРЕПЯТСТВИЯМИ

Исследуется позиционно-траекторная система управления с неустойчивыми режимами при решении задачи обхода препятствий в неопределенной трехмерной среде. Во введении представлен обзор систем управления на базе позиционно-траекторного закона управления, в том числе с обходом препятствий. Математическая модель подвижного объекта представлена уравнениями кинематики и динамики абсолютно твердого тела. Рассматривается трехмерное движение объекта вдоль траекторий, состоящих из прямых линий. Синтезируется базовый позиционно-траекторный регулятор, обеспечивающий движение вдоль прямолинейной траектории с постоянной скоростью. Обход препятствия осуществляется посредством введения неустойчивого режима в некоторой окрестности препятствия. Представлена структура системы позиционно-траекторного управления с неустойчивыми режимами. Неустойчивость вводится через зависимость параметров эталонного уравнения от расстояния до препятствия. При этом косвенно учитываются ограничения на углы рысканья и тангажа подвижного объекта. Приводятся результаты численного моделирования системы управления подвижного объекта в среде с неподвижными препятствиями с использованием неустойчивых режимов. Проводится исследование способов организации неустойчивого движения при приближении к препятствию. Рассмотрены варианты действительных одинаковых и кратных корней, а также комплексных корней. Проведено исследование влияния погрешностей на систему управления. Оценка эффективности производится по минимальному расстоянию до препятствия и длине пройденного пути. Даются рекомендации по выбору корней эталонного уравнения замкнутой системы позиционно-траекторного управления с неустойчивыми режимами движения. Также в линейном случае дается оценка расстояния до препятствия, определяющего момент включения неустойчивого режима.