OPTIMIZATION OF AIRSHIP LANDING CONTROL BASED ON MULTI-STEP DIFFERENTIAL TRANSFORM METHOD
Keywords:
optimization, terminal landing control, multi-step differential transform method, Adomian polynomials, airship, motion simulationAbstract
The results of control optimization by declination of airship thrust vector on the landing stage is presented. Terminal control synthesis are made based on the multi-step differential transform method with using Adomian polynomials. Description of the applied method, algorithm synthesis of multi-stage terminal control and the results of airship landing simulation with using synthesized control are given.Downloads
References
Грумондз В.Т. Аэромеханика дирижабля / В.Т. Грумондз, Н.В. Семенчиков, О.В. Яковлевский. – М.: Наука, 2017. – 424 с.
Гусинін В.П. Кероване повітроплавання / В.П. Гусинін, А.В. Гусинін. – К.: Кафедра, 2012. – 364 с.
Гусинін В.П. Застосування керованого вектора тяги на дирижаблях / В.П. Гусинін, А.В. Гусинін // Наукові вісті НАУ. - 2005. - № 3. - С. 95 102.
Nagabhushan B.L. Thrust-vectored takeoff, landing and ground handling of an airship / B.L. Nagabhushan, N.P. Tomlinson // Journal of aircraft. – 1985. – Vol.23, no.3. – P. 250-256.
Moutinho A.B. Modeling and nonlinear control for airship autonomous flight / A.B. Moutinho. Ph.D. thesis, Insti-tuto Superior Tecnico, Technical University of Lisbon, 2007.
Hygounenc E. Automatic airship control involving backstepping techniques / E. Hygounenc, P. Soueres // Pro-ceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, Hammamet, Tunisia, 2002.
Beji L. Stabilization of a nonlinear underactuated au-tonomous airship – a combined averaging and backstepping approach / L. Beji, A. Abichou, Y. Bestaou // Proceedings of the 3rd International Workshop “Robot Motion and Control”. - 2002. - P. 223-229.
Fukau T. Inverse optimal tracking control of an aeri-al blimp robot / T. Fukau, T. Kanzawa, K. Osuka // Proceed-ings of the 5th International Workshop “Robot Motion and Control”. – 2005. – P. 193-198.
Moutinho A. Stability and Robustness Analysis of the AURORA Airship Control System using Dynamic Inversion / A. Moutinho, J.R. Azinheira // Proceedings of the IEEE Interna-tional Conference “Robotics and Automation”. - 2005. – P. 2265-2270.
Ko J. Gaussian Processes and Reinforcement Learn-ing for Identification and Control of an Autonomous Blimp / J. Ko, D.J. Klein, D. Fox, D. Haehne // Proc. of the IEEE Int. Conf. “Robotics and Automation”. – 2007. – P. 742-747.
Fukushima H. Model predictive control of an auton-omous blimp with input and output constrains / H. Fukushima, R. Saito, F. Matsuno, Y. Hada, K. Kawabata, H. Asama // Pro-ceedings of the IEEE International Conference on Control Ap-plications “Computer Aided Control System Design”. – 2006. – P. 2184-2189.
Управление воздухоплавательными комплексами: теория и технологии проектирования / В.Х. Пшихопов, М.Ю. Медведев, Р.В. Федоренко, М.Ю. Сиротенко, В.А. Костюков и др. – М.: Физматлит, 2010. – 394 с.
Liu Y. Control of Autonomous Airship / Y. Liu // Pro-ceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics. – 2009. – P. 2457-2462.
Kwon J. Vector field guided auto-landing control of airship with wind disturbance / J. Kwon, J. Kim, J. Seo // Pro-ceedings of the 19th World Congress, Cape Town, South Africa. - 2014. – P. 1114-1119.
Saiki H. Automatic landing control of outdoor blimp robots / H. Saiki, T. Fukao, T. Kohno // Proceedings of 9th IFAC Symposium on Robot Control. - 2009. – P. 32-38.
Saiki H. Takeoff and landing control of outdoor blimp robots / H. Saiki, T. Fukao, Y. Ishimori, T. Kohno // Japan Society of Mechanical Engineers. Series C. – 2011. - Vol.77, no.775. – P. 1004-1016.
Федоренко Р.В. Алгоритмы автопилота посадки роботизированного дирижабля [Электр. ресурс] / Р.В. Федоренко // Инженерный вестник Дона. – 2011. – №1. – режим доступа: http://ivdon.ru/uploaddir/ articles.371.big_image.doc.
Пухов Г.Е. Дифференциальные преобразования функций и уравнений / Г.Е. Пухов. - К.: Наукова думка, 1980. – 419 с.
Гусынин А.В. Многоэтапный метод модифици-рованных дифференциальных преобразований для решения нелинейных краевых задач / А.В. Гусынин // Проблеми ін-формаційних технологій. – 2016. - №02 (020). - С.26-34.
Fatoorehchi H. Improving the differential transform method: A novel technique to obtain the differential transforms of nonlinearities by the Adomian polynomials / H. Fatoorehchi, H. Adolghasemi // Applied Mathematical Modeling. – 2013. - Vol.37, issue 8. – P. 6008-6017.
El-Zahar E.R. Applications of Adaptive multi-step differential transform method to singular perturbation prob-lems arising in science and engineering / E.R. El-Zahar // Appl.Math.Inf.Sci. – 2015. - Vol.9, no.1. – P. 223-232.
Gusynin V. The use of differential transformations for solving non-linear boundary value problems / V. Gusynin, A. Gusynin, H. Tachinina // Proceedings of NAU. – 2016. - №4(69). – 45-55 pp. – doi: 10.18372/2306-1472.69.11054.
Модель оптимизации многоэтапного процесса управления летательным аппаратом на основе диффе-ренциальных преобразований / В.П. Гусынин, А.В. Гусынин, Я.О. Замирец // Системи обробки інформації. – 2015. - Вип. 8(113). – С.77-81.
Гусынин В.П. Решение нелинейных двухточечных краевых задач модифицированным методом дифферен-циальных преобразований / В.П. Гусынин, А.В. Гусынин, О.Н. Замирец // Технология приборостроения. – 2016. - №1. – С. 16-21.
Ebald A. On a general formula for computing the one-dimensional differential transform of nonlinear functions and its application / A. Ebald // Proc. of the American Conf. on Applied Math., Harvard, Cambridge, USA. - 2012. – P. 92-97.
Гусинін А.В. Синтез алгоритму оптимального керування рухом аеростатичного літального апарату на етапі посадки / А.В. Гусинін // Проблеми інформаційних технологій. – 2013. - №01(013). - С. 53-60.
Критерии летной годности для дирижаблей. – М.: РВО, 1999. – 144 с.
Jex H.R. Dynamics Flight-Tests of the Skyship-500 Airship / H.R. Jex, J.R. Hogue, R.E. Magdaleno. – System Technology. – TR-1151-4. – 1986. – P. 50-57.
Jones S.P. Aerodynamic Estimation Techniques for Aerostats and Airships / S.P. Jones, J.D. DeLaurier // Journal of Aircraft. – 1983. – Vol.20, no.2. – P. 120-126.
