Abstract
В статье представлена научно обоснованная методика моделирования динамики и синтеза системы автоматического управления беспилотным летательным аппаратом самолетного типа. Рассматриваемая задача связана с обеспечением устойчивости углового движения и улучшением переходного процесса при наличии взаимосвязанных продольных и боковых каналов. Динамическая модель построена на основе уравнений Ньютона-Эйлера, преобразований между земной и связанной системами координат, а также учета гравитационных, тяговых и аэродинамических сил и моментов. Нелинейная модель линеаризована в окрестности установившегося режима полета и приведена к пространству состояний, что позволило выполнить синтез линейно-квадратичного регулятора (LQR). Численная реализация выполнена в среде MATLAB/Simulink для начальных возмущений углов крена, тангажа и рыскания. Полученные результаты показывают устойчивое затухание переходных процессов, отсутствие незатухающих колебаний, малое перерегулирование и время установления менее 5 секунд для рассматриваемых возмущений. Научная новизна работы заключается в единой связке физически согласованной нелинейной 6-степенной модели, процедуры линеаризации и оптимального LQR-синтеза в рамках воспроизводимого имитационного контура проектирования.