Gain-Scheduling $% Control of the Launcher in ... - Pierre Apkarian

must be fulfilled over the full atmospheric flight. In order to ..... other fl e x ible mode must be gain controlled ( roll-o ff). So, the pea k s ..... [13] C. F. Van Loan.
1MB taille 4 téléchargements 311 vues
        !"#  $%  & ' )( +*), -. /#01 324 $567 89:( ;=@?  A   B C* D+EGFIHJFLKNM9O:PQFIRPTSVUWYXZFLK[M\M]K^Z_)`TaQMbFcaQR7dW9efagRҟܓ×ڜâbÛjàhÚcсÎץΠԒå“Ô[×¥(àÐGÚhOâ\u1ÐGÔ[r ÜJçåJ×сݓÚLҟ×6ç[ Ü ÑLà”â4ÖcÒŸ×¥ÑØ¥Ý ÑLÔ[â+àcÛ¨ÚLПÒGÔ\ç[á‰ÝNсÑCݓâ\יÕJÐGϓâ\ÚLϓ;× Ü“ Ø~ݓץà/BJÂ×t”ÒGПРÝJÔ Í×¥Ù\×à"\×¥×ß ÑÝ“×-ÑL×àcÎ1ҟܓÔ[ÐGÔ\ç\Û J#ҟÑLÝ ÑÝJ×ÚL׶å“F× %gÜJҟсҟÔ[Ü“Ú ÒGÜYÎÒGÜJå@Þ;сݓ׶çNâ\ÒGÜjÓIÚLØ~ÝJ×å“ϓП×åYÔ\ÏJсߓϒÑcÓ¢á´×¥×å“Õ“â\#Ø "9Ø¥Ô[ÜNсàcÔ[аßJàLÔ[ՓП×Î ØÔ\ܓÚLҟÚcсڔÔ\áU%gܓåJÒGܓçâåJÛjÜgâ\ÎÒGØ!Oupr ØÔ[ÜNсàcÔ[ÐGП×à¥Þ 894 6~ÞB”ÒxÑÝ ÚcÑ~âpс×rÓ¢ÚLßgâbØו×/.{ÏgâbÑLÒGÔ[ÜJÚ V

#"

$&%('*)

,+

*- ;j.; 41 ƒ - c@ ƒ - c„A ƒ - c B - 6 &)^'U 0….0_;j.:a "%-;j9Y9 (Y$ " .+01,#a "9Y9l" M (Y$1=s(Y$†‡$„(.W,JkH*(YPQ, $'&)("%$:;j92‰ˆ…Š‚7- "k BJ9l, P‹01"9*(9oDª">BJ.W;(Y$@,A* M (.0!.01, a "9Y9l" M (Y$1=y. M "kW&X.W,x7&JU 01, PQ,­¬ ® &J"9o?%,{a "%-°¯K L K{.+01,žaX;UJ.W"%-)(±L;j.+("%$Q7-A">BJ9l, P I]K }«z 7 ¯ L  f ® UV"%P`7^1.R,  - K @ - K A -²M (.0  - 7 ¯ 8:9 4 } z  F ¯ L   F  ƒ - K } 4  K @ k B - A k/6 z K³@ ƒ - A k z K } @ k:A ƒ - 6 L 8  ':|$) @ - 7 ¯ 8:9 4j@ ƒ - K } @ k B - 6 '#ÅÇP Æ IP C W P ' YÌ ) 9

> ÅÇP Í

P

I C



ÈÉ



z

9

A

9

  K z A z  9 @  9

z

B9

9_9

A  K 0I FeA 9 z A  B9  9 9_9 

v

K 0_9 9I @ B 9 K 09_9I

ÊË

> ÅÇP Í

}

> I

z

I

P I C W

P '

C

O

P:f

'Y` )

)

Y Y

£¥¤¤ ¤¤ ¤¤

¦

¤§  

M 10 , - , ÅÇÆ ;$:* ÅÇÍ *,X&)(=%$:;j.W, ;$„DtBA;%&J,X&©"Oa.+01,©$„^19Y9‰&u71;UV,X&©"Oa - ,X&u7,VUJ.+(Y?%,J9oDjb

A k B k

9

;$:*

@ k

B k 9



K

 b Ô  Ñ Í × \ â N ç \ ⠟ Ò • Ü L Ñ g Ý b â . Ñ  Ñ “ Ý  × ~ Ø g Ý \ â L à \ â ¥ Ø L Ñ  × c à jiâpсÒGÔ\Üâ\ÕTÔ]Ù[×ÒGÚ.â\Ü°ÒGÜB%gÜJҟс×0ÓIå“ÒŸÎ1ץܓÚLҟÔ[Ügâ\Ð;O‰µA@ߓàcÔ[ՓП×Îo¢Ñ:Øâ\Ü Ò ÕTÚLץוÐG×¥ÑLإϓсàLҟܓÜJç×åµÕgҟâ\ÜNÚLсҟÔÚCá´â+ÏJܓØÔ[Ø¥ÑLÜNÒGÙ[Ô[ץܓÜNڔсÒGá´Ô\Ô[Ügà±â\сÐUÝJO‰×µAÎ1hâbߓсàcàcÒGÔ[ØՓץÚП×}Î34 ÕNÛ 6±â\â+ÜJç[å àLҟz å“å“4 ҟܓ6tç+^ ‘’Ô\Þá:vÑLb3ݓ וV±ßgݓâ\ҟÚ(àLâ\”Î1ҟÐG×rРсץÕTà±×°ÚLåJßgÒGâ\ÚLإإ×ϓÚL>Úc×åfâ\ܓÎå Ô[Õ{àLÛ × ÒGâ\ÜjܓÓIå å“×¥z ßJс4 Ý 6ªÒŸâ\Ü!àcהсݓå“צץÑLА×âbàLϓÎܓÒGØ~ÜJݓ××¥å@àÞ[â\Ô\ߓܓߓהПØÒGØâ\âpÜсÒGϓÔ\ÚLܶ×CÕT×’×ߓÐGÔПIÒGإҟ0Ñ4 7 6‰âbÚLÚLÔjØÒGâbсץå )( ¸ ÉbÈ,+ ÈTËJ Y ´È.-‰ ‹ce01,N0/ 1¢K 4 7 6 Ka;%h &V&J"U (+;j.R,A* M (.0].01,«UV"%P`7, $'& ;j.W"%-À*,†‡$@,A*NB DªE32L\ILKh&)^'U 0 .0_;j.¬ 

'

: 

4 :  4 7 6 ce894 7 6?617tP {

'Yv )

 Youla parameter

2.3

# $&%('



+ + −

+



)+* +

+

,.-

 



 "!

System

 +



+

0/ 1 .



+ +





State estimator

 46587:9=@?A9!

!ßgâ\àâbÎ1×rс×àcÒjiâbсҟÔ[ÜÔ[ܧсÝJ׊ץÚcÑLÒGÎ1âbсÔ[àsOQPIR>ڜсàcϓإÑLϓàL×; 

State feedback

|

- ,A;>*%&‰¬ : 

4 7 6 =w7

È É

 P

P 

8?K A

A

P

(

 8 @ ( K B ( F 8 8 I

(

I

@ B

Ê

Ë P 

 f

' Y W{ )

ÉbÈ7ÈT̉ä’×¥× ^ b á´Ô[à;сݓוå“ÒŸÚLØ¥àL×¥ÑL×rÓöсÒGÎ×-Ù\×àLÚcÒGÔ[Ü Ô[àI^g&b á´Ô[à;ÑLݓוØÔ[ÜNсҟÜ{ϓÔ[ϓڌӢсҟÎ1×Ù[×àcÚLҟÔ[Ü+ ¸

Y Y



´á¸å“Ô[ҟÉà”ÚLØ åJÏJÛjÚLÚLÜg +×¥ â\åà μÒGÒGܪØLËOUсřÝJPIÌ×R V±ä’Ý“Ô[Ò jÒGÏJڪссÒGàLßJ×¥×ÚÏJÚcϓÑâ\ПܓѪá´×¥å%Ø×âbå“ä’ÜZՓץâ\Õ Ù\Ø#×Í×"{ÜNØÚсÔ[Þ7ҟÜJ×ÔbÚ§ÚLá:ÒGåJсâ\ÝJ×ÜJàL×å ×¥ÚLå+”Ô\â\ÐGݓÏJÚ:ҟÑLØ~âÒGÝ%Ô[ç[ܧץإܓÔ[сÔ×ܓàLÚLсâ\ҟݓÚcÐGÒGÑL× i×âbå%2ÑLÒG8ҟÔ[Ü Ü@(YÞ¥$„%“á´?%ܓÔ[, à å“-)ÒGX&JÜJ, çÁk)ߓâbÑLàLܓݓÔ\å×AՓÐGXZ×¥OUÎPY%ޓØ×Ø¥àcjÔ[ҟÑLÚcс×Ñ ×àLÜJÒG”ÚLâҟݓÙ\âbÔ[×ܓÚcÐxÛå × ÎҟÑ:ÒGÒGܓÚ%gÜJå¦ÑLݓוÒGܓÒxсÒGâ\ÐTâ\ϓç[Î×ÜNсץåAOUPIR Ø¥Ô[ÎߠץܓځâbÑLÔ[à/ ™Ü¦ÑÝJיÔ\сݓץà”Ýgâ\ܓå@ޒá´àLÔ[Î âÔ[\ՓÜÂÚc×â\àœàLÙ[ÕJ×ҟсàŒàLÓIÕgâ\àcâbÛÚL×Øå¶Ô\Î1àL×ßTâb×ÐGjÒ Ü“iÚLâbâbссҟÔ[Ô\SÜàŠÚL'÷âbÒ  с;× ÒŸÚcá£8ÛjÒG0ÜJÞ ç 8 Úc Ô[Îâ\ܓ×Zå сÒG Î4×rÓ¢å“6?)6Ô[Î1Ô\áÍâ\ÒGсÜݓҟÚLڙßTØ×Ô[Ø¥ÎGÒ %gßTØâb×сܓҟÚLÔ[âbܓсÚÔ[Þ à•Ô\ϓܓÚc׏ÒGܓØç¦â\ÜÁсÝJØ×Ô[ÎÑL×ߓØ~ݓÏJܓÑL×GÒ .{â\Ï“Ü × ÒGØÜ Ô\Î1^ ß“Ì ÐŸb×¥ ÑL×V±å¦ÝJÕN×fÛ§ã±åJäJÛjæ Ügâ\ÒGÎڏÒGсtØ Ý“Í×¥Ü%×ҟç[ÒGÎÝNсÎÒGÜJ×ç[å“Ú±ÒGâbссÔ+ץПÑ~ÛÂ&â "bϓוÚL×rÒGÜNá´Ï“сÔÐCÑLâ\7 ԶإØҟÔ[ܓϓҟÑLÜNҐєâ\Пá´ÒjàLiF× ×¨.{ϓâÁ×ܓڜÑ~Ørâ\ÛNÜJÓIå“ågÔ[â\Î1àLå%â\ҟÚLÜ ×¥ÑLÚcÏ“ß ß ×¥Ø”-Ò %gݓØҟâbØ~ÑLÝ ÒGÔ[”ÜJ/ÚҟÐG бÕT× : 

Y

 o Ns

 L  i

QX‹ 

 …#}~ €



±Ý“ÒŸÚâbߓߓÐGҟØâbÑLÒGÔ[ܨØÔ[ܓÚcÒGå“×¥àLڱсÝJ׊ÐGâ\ϓܓØ~ÝJ×à”ÒGܓÜJ×à±ØÔ\Ü{ÑLàLÔ[РПԒÔ\ß+ V

Vr

V

x ψ

X

w i

+

G

Z

‰â\ÏJܓØ~ݓ×à”ÚcÒGÎߓÐGÒ-%g×å§àc×ߓàc×ÚL×¥ÜNÑ~âbÑLÒGÔ[Ü+ M±ØØ¥Ô[àLåJÒGܓçÑÔæ:ҟç[ϓàL× `jÞBh×!”ÒŸÐGÐ@ϓÚcיсݓוܓÔ\сâbсҟÔ[Ü! < JÑLݓוØ×ÜNÑL×àCÔ\á:ç\àâÙjҟÑIÛ[Þ  “сݓוÐGâ\ϓܓØ~ݓץàCâ\ܓç[П×6Ô\á:âbÑLсâ\#Ø "QÞ Ú ”ÒŸÑLÝ àc×ÚcߠץإÑCсÔ+сݓוç[ÏJÒGågâ\ÜJØ׊âbÑLÑLҟÑLϓå“×™àL×rá´×àc×ܓإ×\Þ  JÑLݓוå“×¥ÙjҐâpсÒGÔ\Üâbܓç[ÐG×6â\àLÔ[ÏJܓåµâ Jҟs 





46587:9FG0>34!H$'(*@B)34$1(*F (*!I+KJL+-(AFNM:!)&S0>$'& M)$'"%V)!:&S0>$1&ŸM)$'"%V)!nV[(¦&)(*.'C*$'3;V[(*&n0>.¤5?"%!)&±°`ab(8$1(AC*"%P>!)3 (8+19)(³²¤´:oµM)$1(A.1(A!+1(*& 3;!E.'(*CA+13;"%!·¶¸ak9)34C¥9#ak3;$'( .'+13;+ÉJœo‚34P%B)$1(ÉË_-¢žÊ5 0»+1+¥02C  š-¤J½.1">5p+-9)(A.1(*.WM["%3;!I+-.kB).'3;!)Ph+-9:(,M:$1(AºX34"%B). 0>M)M)$'"I0>C¥9Æ¢,+H(,CA"%F M)B:+-(y+19)(=¼X£!- M)$1"%V:!Ì^:`:ak9)(A$1 ( ./ -_Y+-9:$1"%B)P>9Ì0Z$3;!I+-(A$1M["%5—+-9)(¦¼X£¤.j+¥0>!:&S0>$1&ÌM)$'"%V)5k+-9)(Ÿ1¼ 0/ C*">!).'+1$-0>34!+1.,J 3Ï 2 Ã Ï \_-¢ £¤9)(y$'3;P%34&G&:6X!S0>F 3;C 3;.]!)02+-B)$10>F 3;CCA"U8( 7¹Ã C*34(*!I+-:. 95Æ+19)(&)$'3457+(*@BS0»+-3;">? ! >UÂ*@` >X¯]0>!)? & >@Ac¢U´U")` +-9:(=5?B)!)CD+-3;">!S0>UX BZY8TUJL>[¯ BZYX\)J]>@A[B'YR^ JÎ\2¶U_ C«š -( E_/`CaH)JL9M;[CaO P J ÈGX CaS T Jb=CaWcJL>UR CdY T J]>[¯ CFY \ JL>@A[CFY ^ £ " (Dº20>5 +-9)(,¼X£¤bC*">FNM[(*!).102+-">$1.*¢ £¤9)( (Aº>"%5+-9)(h.'3;!)P%B:$ º20>!Ì!)">+1(¦+19S02+¤+19)(¦$1(*M["%!).'(É34.]º%(A$'6Ì.1F "X">+-9Æ¢ o‚34P%B)$1( Ï%Ï &)(*M:3;CA+1.É+19)(N(Dº%"%$13;02+-34"%! 34! M(A$1C*(A!I+«ak34+-9 $'(*.'M(ACA+Ì+-"E+13;F (  +-9)( &)(A.134$1(*&dFN0>$1P>3;!). J½CA"%$1$'(*.'M"%!:&)3;!)P«+1"K+-9)(¹+-(AFNM:3;! FN0>$'P%3;!Æ`ž+-9:( 9)34P%9«5?$1(*@B)(A!)CA6ŸPI023;!«FN0>$1P%34!Æ`U+19)(,02+1+1(*!BS02+13;"%!Ì">5 +-9:(¦R)(DTU3;V)!)&Ì+-9:(,&:(*$1P%34!Æ¢ Ïq

o‚34P%B)$1( Ï ¹ \ &:(*M)34CA+-.¤+19)(y+-3;F (DÃÎ&)"%FN0>3;!N.134FZB).1M)9)(A$134CRS3;P>9+*¢ 80

70

gamma : H−infinity norm

60

50

distortions

40

30

Interpolated controller LPV controller

20

10

0 time (s)

b‘7’”“p•—– Ue rSfhg M[(*$j5?"%$1FN0>!)CA(>¢

]‘7’”“ • – Ï32 rž´X3;!)P%B:$º>02¢ ÏÇ

LPV Compensator 400 LF margin HF margin flexible modes attenuation delay margin

350

Gap to the objectives (%)

300

250

200

150

100

50

0

−50 Ti

Tf Time (s)

0

Tf

Ti

Yaw rate

Yaw angle

0

−i Ti

0

Ti

Tf

0 −sat Ti

Tf

0

Ti Cmax

+sat

Tf

0 Ti

Tf

Tf

Control rate

+sat Wind profil

Signal of control

Drift rate

+i

Comsumption

Angle of Attack

]‘7’”“ •—– Ï%Ï rž´UM[(*C*3l SC}0»+-3;">!ŸV)0>!:C*(yP%$10>M)9«a¦¢ $A¢ +k+13;F (>¢

0

0 −sat

Ti

Tf

Ti

]‘7’”“p•—– Ï U\ r)£¤34FN(y.'3;FZB) )$-02+13;"%!yak34+19 YÊ ¦´)À2¼ 02B)!)C¥9'-Y(*9)34C*!)& ²]Í ´Ã

y¼ÊJœoS$1(A!)C¥9/´UMS0>CA(ÉÊ P%(*!)CD6S_¥¢ 

K  

 "!$#&%('*)"+-,./1032465757'*%*98:46+$;=?">(@746+-"%()BA g 0C46+>(%(465EDF46%G5H"!+-0?2'*%IJ@7>(2LK'*+-,$@7+MONP4$,$'Q(2NŽ-€:57@0*">(@746+ >(4m5"!+-0?2'*%:IJ@7>(2 K'*+-,$@+MmNP41,$'Q(%?6< z  Ÿ ;3Q|m¡6!57) ƒ"¢6¢6¢$ „£…P†hŒG57'*NP'*+j> z ‡ ‘ˆh!-0 z ‘ "!$#&%('*) z "+-,/€‘†¤@"%?,& ‡¥"@7+