Řízení modelu vrtulníku se zavěšeným břemenem

Abstract

Tato práce se zaměřuje na popis dynamiky soustavy více těles, která je popsána na úloze vrtulníku se zavěšeným břemenem. Zkoumány jsou metody popisu dynamických soustav pomocí pohybových rovnic, ze kterých je vytvořena soustava nelineárních diferenciálních rovnic. Ta je pak pomocí linearizace převedena na lineární soustavu a stavový popis. Dále se popisuje vliv akčních zásahů na rozkývání závěsného břemene a metody, které tomuto nežádoucímu jevu mohou předejít. S tím souvisí rozvazbení komplexních soustav na systémy s kmitavými a nekmitavými módy, díky kterému lze parametrizovat tvarovač signálu. Řízení pomocí tvarovačů signálu, které jsou naladěny podle dynamiky soustavy a mají zajistit vykompenzování kmitavých módů soustavy pomocí vhodně umístěných nul. Tím nedojde k rozkývání zavěšeného břemene vlivem akčních zásahů.

This thesis focuses on multibody dynamics of systems, which is illustrated on a model of helicopter with suspended load. Various methods of dynamic systems description are analysed, using motion equations, from which are nonlinear differential equations obtained. These are then linearized, so the system can be described with linear differential equations, which are more suitable for further use. Next topic is analysis of vibration of suspended load, which is caused by action inferences, and means how to prevent it, specifically with use of a signal shaper. For use of the shaper it's necessary to decouple the system to flexible and rigid part. Only then can be shaper tuned to cancel vibrations of the load.