OPTIMAL GUARANTEED COST CONTROL OF AIRCRAFT MOTION

The problem of optimal state feedback controller design in terms of quadratic performance index is considered. The problem is formulated in the form of linear matrix inequalities (LMIs). The obtained solution guarantees stabilization of the aircraft during flight mission. During flight envelope the aircraft is subjected to the external stochastic disturbances. The efficiency of the proposed approach is illustrated by a case study of airplane longitudinal motion

OPTIMAL GUARANTEED COST CONTROL OF AIRCRAFT MOTION

The problem of optimal state feedback controller design in terms of quadratic performance index is considered. The problem is formulated in the form of linear matrix inequalities (LMIs). The obtained solution guarantees stabilization of the aircraft during flight mission. During flight envelope the aircraft is subjected to the external stochastic disturbances. The efficiency of the proposed approach is illustrated by a case study of airplane longitudinal motion

ROBUST STABILIZATION AND OPTIMIZATION OF FLIGHT CONTROL SYSTEM WITH STATE FEEDBACK AND FUZZY LOGICS

This paper deals with combination of two powerful and modern control tools as linear matrix inequality that is used for synthesis a ‘crisp’ controller and a fuzzy control approach for designing a soft controller. The control design consists of two stages. The first stage investigates the problem of a robust an H2 controller design with parameters uncertainties of the handled plant in the presence of external disturbances. Stability onditions are obtained via a quadratic Lyapunov function and represented in the form of linear matrix inequalities. The second stage consists of the outer loop controller construction based on fuzzy inference system that utilizes for altitude hold mode. The parameters of the fuzzy controller are adjusted with a gradient descent method in order to improve the performance of the overall system. The case study illustrates the efficiency of the proposed approach to the flight control of small Unmanned Aerial Vehicle.Розглянуто принцип поєднання двох потужних та сучасних засобів теорії управління як метод лінійних матричних нерівностей, який використовується для синтезу чіткого регулятора та нечіткого управління для синтезу регулятора з м’якими обчисленнями. Процедура синтезу складається з двох етапів. На першому етапі вирішено задачу синтезу робастного H2 - регулятора для безпілотного літального апарату із врахуванням зовнішніх збурень, які діють на об’єкт управління. Умови стійкості сформовано у вигляді лінійних матричних нерівностей. Другий етап присвячено задачі синтезу нечіткого регулятора для зовнішнього контуру управління в режимі стабілізації висоти, заснованого на нечіткій логіці. З метою покращення якості управління параметри нечіткого регулятора настроюються за допомогою градієнтного методу. Проведено дослідження на прикладі управління поздовжнім каналом безпілотного літального апарату

OPTIMAL OBSERVER-BASED CONTROL DESIGN FOR AIRCRAFT LATERAL MOTION

The paper presents an alternative approach of observer-based flight control system design. This approach is based on the application of linear matrix inequality technique. The design procedure treats the design of both observer and controller by solving the set of linear inequalities simultaneously. The proposed approach is free of observer poles placement location. Simulation results demonstrate the validity and effectiveness of the proposed design approac

OBSERVER-BASED FLIGHT CONTROL SYSTEM DESIGN UNDER LINEAR MATRIX INEQUALITIES APPROACH

The paper examines a problem of observer-based flight control system design. The design procedure allows deriving both the observer and the controller simultaneously. The peculiarity of the proposed approach is that there is no need not need to choose the observer poles. The proposed design procedure is based on linear matrix inequalities technique. To demonstrate the efficiency of the proposed approach a longitudinal motion of unmanned aerial vehicle is used as a case study.Розглянуто задачу синтезу системи керування польотом зі спостерігачем. Процедура синтезу дозволяє визначити спостерігач та регулятор одночасно. Особливістю запропонованого підходу полягає у тому, що у процесі синтезу спостерігача не виникає потреби вибирати полюса спостерігача. Запропонований підхід до синтезу системи керування польотом зі спостерігачем базується на застосуванні апарату лінійних матричних нерівностей. Ефективність запропонованого підходу демонструється на прикладі керування поздовжнім рухом безпілотного літального апарату

Intelligent Flight Control System Design for the Small UAV Based on the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System

The paper considers a problem of flight control system design for small unmanned aerial vehicle with elements of intelligent control. The design procedure is illustrated by an example of unmanned aerial vehicle longitudinal control with application of adaptive neurofuzzy inference model.Рассмотрена задача синтеза системы управления полетом малого беспилотного летательного аппарата с элементами искусственного интеллекта. Процедура синтеза показана на примере управления продольным движением беспилотного летательного аппарата с использованием адаптивной нейро-нечеткой модели.Розглянуто задачу синтезу системи керування польотом малого безпілотного літального апарату з елементами штучного інтелекту. Процедуру синтезу показано на прикладі керування повздовжнім рухом безпілотного літального апарату з використанням адаптивної нейро-нечіткої моделі

Синтез оптимального управління зі спостерігачем для бічного руху літака

The paper presents an alternative approach of observer-based flight control system design. Thisapproach is based on the application of linear matrix inequality technique. The design proceduretreats the design of both observer and controller by solving the set of linear inequalitiessimultaneously. The proposed approach is free of observer poles placement location. Simulationresults demonstrate the validity and effectiveness of the proposed design approachПредставлен альтернативный поход к синтезу системы управления полетом с использованием наблюдателя. Данный подход основывается на применении аппарата линейных матричных неравенств. Процедура синтеза предусматривает одновременное определение наблюдателя ирегулятора путем решения системы линейных матричных неравенств. Предложенный подходне требует выбора полюсов наблюдателя. Результаты моделирования демонстрируют обоснованность и эффективность предложенного подходаПредставлено альтернативний підхід синтезу системи управління польотом зі спостерігачем. Цей підхід ґрунтується на застосуванні апарату лінійних матричних нерівностей. Процедура синтезу передбачає одночасне визначення спостерігача та регулятора шляхом розв’язання системи лінійних матричних нерівностей. Запропонований підхід не потребує вибору полюсів спостерігача. Результати моделювання демонструють обґрунтованість та ефективність запропонованого підход

FLIGHT CONTROL SYSTEM DESIGN VIA LMI-APPROACH

A contemporary approach of flight control system design via static output feedback design is proposed. The static output feedback is formulated in terms of linear matrix inequalities. The obtained solution guarantees stabilization of unmanned aerial vehicle during flight mission. During flight envelope the unmanned aerial vehicle is subjected to the external stochastic disturbances. The efficiency of the proposed approach is illustrated by a case study of unmanned aerial vehicle longitudinal motion.Запропоновано нову процедуру синтезу статичного зворотного зв’язку за виходом на основі апарату лінійних матричних нерівностей. Показано, що управління забезпечує стабілізацію безпілотного літального апарата під час виконання льотного завдання в умовах дії на нього зовнішніх неструктурованих збурень. Дослідження проведено на прикладі управління поздовжнім рухом безпілотного літального апарата

Синтез системы управления полетом с нечеткими регуляторами на основе линейных матричных неравенств

Розглядається задача синтезу статичного регулятора за виходом у ланцюзі зворотного зв’язку для системи управління польотом малого безпілотного апарата, яка складається із двох контурів: внутрішнього “чіткого” та зовнішнього нечіткого. Задача синтезу статичного зворотного зв’язку за виходом розглядається в термінах лінійних матричних нерівностей (ЛМН). Особливість цієї статті полягає в тому, що ЛМН, які використовуються для синтезу “чіткого” зворотного зв’язку, використовуються у процедурі синтезу статичного зворотного зв’язку за виходом зовнішнього контуру управління для нечіткої моделі Такагі – Сугено (Т-С). Ефективність запропонованого методу ілюструється на прикладі синтезу системи управління бічним рухом безпілотного літального апарату (БПЛА).This paper presents the problem of static output feedback controller design for small UAV with combined structure of Flight Control System (FCS). The architecture of FCS includes the inner “crisp” and outer fuzzy loops. The proposed design method is based on Linear Matrix Inequality approach (LMI). The main feature of this paper constitutes that the LMI approach used for inner loop controller design is extended to the outer loop static output feedback (SOF) construction for Takagi-Sugeno (T-S) Fuzzy System. The efficiency of the proposed design method is demonstrated by an example of lateral channel of the Unmanned Aerial Vehicle flight control system.В статье рассматривается задача синтеза статического регулятора по выходу в цепи обратной связи для системы управления полетом малого беспилотного аппарата, состоящей из двух контуров: внутреннего “четкого” и внешнего нечеткого. Задача синтеза статической обратной связи по выходу рассматривается в терминах линейных матричных неравенствах (ЛМН). Особенность данной статьи является то, что ЛМН, используемые для синтеза четкой обратной связи, распространяются на синтез статической обратной связи по выходу внешнего контура управления для нечеткой модели Такаги – Сугено. Эффективность предложенного метода иллюстрируется на примере синтеза системы управления полетом боковым движением беспилотного летательного аппарата (БПЛА)

Експериментальна оцінка впливу нарізного введення мелатоніну, цитиколіну, корвітину та тіотриазоліну на мікроциркуляцію в судинах циліарного тіла кролів після контузії ока за даними лазерної доплерівської флоуметрії

Introduction. Neuroretinoprotective activity of melatonin is the basis for further comprehensive assessment of possible mechanisms of its protective action in order to reasonable implementation of the drug in ophthalmic practice as a remedy with neuroretinoprotective action for the treatment of traumatic lesions of eye.The aim of the study – to learn Laser Doppler Flowmetry method to investigate the effect of melatonin and reference drugs (citicoline, corvitin and thiotriazoline) on completeness of recovery of blood flow in the vessels of the ciliary body in dynamic of its contusion as a possible mechanism of their neuroretinoprotective action.Research Methods. Model of eye contusion is a blank shot into the center of the cornea closely with carbon dioxide under pressure. Therapy is separate intravenous administration of drugs (melatonin 10 mg / kg, corvitin 10 mg / kg citicoline 250 mg / kg and thiotriazoline 100 mg / kg) twice a day during 7 days, the first application 1 h after injury. Effect of drugs on microcirculation in the eye ciliary body in this condition was studied with using Laser Doppler Flowmetry module BIOPAC (USA).Results and Discussion. Therapeutic application of all test substances amortized rapid deterioration of blood supply to the eye. Melatonin is the leader among the selected drugs for the ability to improve the circulation in the ciliary body of eye during the first week after its contusion.Conclusion. Restoration of eye perfusion caused by contusion on the background of application of melatonin, citicoline, corvitin and thiotriazoline is one of the leading mechanisms of neuroretinoprotective action of these drugs.Вступление. Нейроретинопротекторная активность мелатонина является основой для дальнейшей комплексной оценки возможных механизмов его защитного действия с целью обоснованного внедрения препарата в практическую офтальмологию как лекарственного средства с нейроретинопротекторным действием для лечения травматических поражений глаза.Цель исследования – изучить методом лазерной допплеровской флоуметрии влияние мелатонина и референс-препаратов (цитиколина, корвитина, тиотриазолина) на полноту восстановления кровотока в сосудах цилиарного тела в динамике его контузии как возможный механизм их нейроретинопротекторного действия.Методы исследования. Модель контузии глаза – холостой выстрел в центр роговицы вплотную углекислым газом под давлением. Терапия – отдельное внутривенное введение препаратов (мелатонин – 10 мг/кг, корвитин – 10 мг/кг, цитиколин – 250 мг/кг, тиотриазолин – 100 мг/кг) дважды в сутки в течение 7-ми суток, при первом применении – через 1 ч после травмирования. Влияние препаратов на микроциркуляцию в цилиарном теле глаза при данной патологии исследовали с помощью лазерного допплерофлоуметрического модуля BIOPAC (США).Результаты и обсуждение. Терапевтическое применение всех исследуемых веществ амортизировало стремительное ухудшение кровоснабжения глаза, при этом мелатонин по способности улучшать микроциркуляцию в цилиарном теле, в течение первой недели после его контузии, был лидером среди избранных препаратов.Вывод. Восстановление перфузии глаза в условиях его контузии на фоне применения мелатонина, цитиколина, корвитина или тиотриазолина – один из ведущих механизмов нейроретинопротекторного действия этих препаратов.Вступ. Нейроретинопротекторна активність мелатоніну є підґрунтям для подальшої комплексної оцінки можливих механізмів його захисної дії з метою обґрунтованого впровадження препарату в практичну офтальмологію як лікарського засобу з нейроретинопротекторною дією для лікування травматичних уражень ока.Мета дослідження – вивчити методом лазерної доплерівської флоуметрії вплив мелатоніну та референс-препаратів (цитиколіну, корвітину, тіотриазоліну) на повноту відновлення кровотоку в судинах циліарного тіла в динаміці його контузії як можливий механізм їх нейроретинопротекторної дії.Методи дослідження. Модель контузії ока – холостий постріл у центр рогівки впритул вуглекислим газом під тиском. Терапія – окреме внутрішньовенне введення препаратів (мелатонін – 10 мг/кг, корвітин – 10 мг/кг, цитиколін – 250 мг/кг, тіотриазолін – 100 мг/кг) двічі на добу впродовж 7-ми діб, при першому застосуванні – через 1 год після травмування. Вплив препаратів на мікроциркуляцію в циліарному тілі ока при даній патології досліджували за допомогою лазерного доплерофлоуметричного модуля BIOPAC (США).Результати й обговорення. Терапевтичне застосування всіх досліджуваних речовин амортизувало стрімке погіршення кровопостачання ока, при цьому мелатонін за спроможністю покращувати мікроциркуляцію в циліарному тілі, впродовж першого тижня після його контузії, був лідером серед обраних препаратів.Висновок. Відновлення перфузії ока за умов його контузії на тлі застосування мелатоніну, цитиколіну, корвітину або тіотриазоліну – один із провідних механізмів нейроретинопротекторної дії цих препаратів