Исследование управляющих действий летчика в задаче многоканального управления

Авторы

Ефремов А. В.^*, Проданик В. А.^**

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: pvl@mai.ru
**e-mail: vprodanik@mail.ru

Аннотация

Представлены результаты исследования управляющих действий летчика в задаче многоканального управления, рассмотрен метод идентификации описывающих функций летчика в задаче двухканального управления с интерполяцией частотных характеристик на общий частотный диапазон. Получено условие обеспечения независимости каналов управления и исследовано влияние динамики перекрестных связей на его выполнение. Предложен подход к повышению безопасности пилотирования, основанный на принципе обратной динамики, позволяющий реализовать «развязку» каналов управления, уменьшить загрузку летчика и увеличить точность пилотирования.

Ключевые слова:

система «самолет–летчик», безопасность полета, задача многоканального управления, перекрестные связи, обратная динамика

Библиографический список

1. Тихонов В.Н. Анализ точностных, вероятностных характеристик и экспертных оценок летчиками управляемости самолета при дозаправке в полете // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 4. С. 219–231. DOI: 10.34759/vst-2021-4-219-231
2. Оболенский Ю.Г. Управление полетом маневренных самолетов. – М.: Филиал Воениздат, 2007. – 480 с.
3. McRuer D.T., Krendel E.S. Dynamic response of human operators. WADC. TR-56-524. 1957, 262 p.
4. McRuer D.T., Krendel E.S. Mathematical models of human pilot AGARD. AGD-188, 1974, 72 p.
5. McRuer D., Graham D., Кrendel Е. Manual control of singleloop systems Part I & II // Journal of the Franklin Institute. 1967. Vol. 283. No. 2, pp. 1-27 & 145-170.
6. McRuer D., Schmidt D. Pilot-vehicle analysis of multiaxis tasks // AIAA Guidance, Navigation and Control conference. 1987. Vol. 2. No. 4, pp. 1312-1323.
7. Ефремов А.В., Александров В.В. Исследование характеристик управляющих действий человека-оператора в задаче двухконтурного компенсаторного слежения // Проектирование и оптимизация систем человек–машина: Темат. сб. науч. тр. М.: Изд-во МАИ, 1985. С. 65–69.
8. Ефремов А.В., Александров В.В. Особенности поведения человека-оператора при управлении в двух независимых контурах компенсаторного слежения // Методы оптимизации систем человек-машина: Темат. сб. науч. тр. – М.: Изд-во МАИ, 1984. С. 64–73.
9. Мясников М.И., Ильин И.Р. Математическая модель динамики полета конвертируемого винтокрылого летательного аппарата с системой автоматического управления // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 3. С. 187–200.
10. Кофман В.Д., Полтавец В.А., Мулкиджанов И.К. Уроки авиационных происшествий // Вестник Московского авиационного института. 2005. Т. 12. № 2. С. 62–71.
11. Верещиков Д.В., Журавский К.А., Костин П.С. Оценка качества управления движением самолета // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 2. С. 191–205. DOI: 10.34759/vst-2021-2-191-205
12. Ефремов А.В., Оглоблин А.В., Предтеченский А.Н., Родченко В.В. Летчик как динамическая система. – М.: Машиностроение, 1992. – 330 с.
13. Ефремов А.В. Система самолет-летчик. Закономерности и математические модели поведения летчика. – М.: Изд-во МАИ, 2017. – 193 с.
14. Mbikayi Z., Efremov A.V., Efremov E.V. Integration of the inverse dynamics with a reference model technique, and its application for the improvement of the helicopter flying qualities // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 868, 18th International Conference “Aviation and Cosmonautics” (18-22 November 2019; Moscow, Russian Federation). DOI: 10.1088/1757-899X/868/1/012016
15. Efremov A.V., Efremov E.V., Mbikayi Z. et al. Synthesis of a helicopter control system using inverse dynamics and its upgrade with the use of a sidestick controller // 46th European Rotorcraft Forum (08–11 сентября 2020; Moscow, Russia), pp. 9-17.
16. Горбатенко С.А., Баранов В.Н. Cинтез закона управления многомерной динамической системой на основе методов обратных задач динамики // Вестник Московского авиационного института. 2008. Т. 15. № 1. С. 109–116.
17. Харьков В.П. Адаптивное управление динамическими системами на основе обратных задач динамики // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 1994. № 4. С. 256.
18. Sieberling S., Chu Q.P., Mulder J.A. Robust flight control using incremental nonlinear dynamic inversion and angular acceleration prediction // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2010. Vol. 33. No. 6, pp. 1732–1742. DOI: 10.2514/1.49978
19. Horn J.F. Non-Linear Dynamic Inversion Control Design for Rotorcraft // Aerospace. 2019. Vol. 6. No. 3: 38. DOI: 10.3390/aerospace6030038
20. Касумов Е.В. Моделирование динамики поведения вертолета под управляющим воздействием системы стабилизации и управления // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2013. № 3. С. 11–14.
21. Ефимов В.В., Ивчин В.А. Оценка адекватности математической модели динамики вертолета Ми-8МТВ // Научный вестник МГТУ ГА. 2011. № 172. С. 59–66