Есть ли способ рассчитать разницу в шаге, необходимую для достижения определенной вертикальной скорости? [закрыто]

Я программирую автопилот для программного обеспечения симулятора полета 787, и у меня возникла проблема. Я пытаюсь смоделировать PID, который управляет тангажем самолета в зависимости от выбранной вертикальной скорости. Я не уверен, как получить разницу в шаге, необходимую для достижения определенной вертикальной скорости в футах в минуту, и сохранить ее там стабильной. Любые советы и вход приветствуются.

Изменить: опубликован обновленный вопрос на более подходящем форуме stackexchange: https://robotics.stackexchange.com/questions/16249/needed-help-with-pid-for-an-airplane-autopilot-system

Есть ли какая-то конкретная причина, по которой вы не можете просто итеративно и постоянно приспосабливаться к изменяющимся условиям? Если, например, (симулированный) самолет сталкивается с восходящим или нисходящим потоком (которые обычно находятся в непосредственной близости друг от друга ...), то любое предварительно вычисленное значение отношения тангажа к вертикальной скорости, скорее всего, в любом случае бесполезно.
Что вы пробовали? Из вашего вопроса очень трудно понять, каково ваше понимание динамики самолета и конструкции управления. Я бы сказал, что то, что связывает вертикальную скорость с шагом, - это ваш (ПИД) контроллер.
Да, меня немного смущает ваш вопрос. Вы знаете, как на самом деле работает ПИД-регулятор? Потому что ПИД-регулятор — это то, что говорит вам, какой шаг требуется для достижения и поддержания желаемой вертикальной скорости. Если хотите, взгляните на пилотный симулятор полета, который я написал, и посмотрите, как он работает: github.com/tswett/WarrigalsAutopilot Посмотрите на классы Autopilot и Controller.
Кстати, этот вопрос, вероятно, лучше подходит для robotics.stackexchange.com, потому что вам нужна информация о том, как реализовать ПИД-регулятор. Сайт Robotics — идеальное место для получения этой информации. Авиационный сайт не такое уж хорошее место, потому что вам на самом деле не нужна здесь информация, связанная с авиацией. Если вы хотите переместить свой вопрос, щелкните ссылку «отметить» рядом с вопросом и скажите, что хотите, чтобы он был перенесен на сайт Robotics.
В первую очередь это проблема компьютерного программирования или математики.
Проблема в моем случае заключается в том, что я должен перенаправить управление на штурвал, который двигает самолет, как в реальном самолете Боинга, и он не такой отзывчивый.
Итак, вам нужна помощь во внедрении ПИД-регулятора, или вы уже внедрили ПИД-регулятор, и теперь у вас возникли проблемы с ним? Если вам нужна помощь во внедрении ПИД-регулятора, то нам нужно знать, в чем именно вам нужна помощь; и если вы уже реализовали его и теперь у вас возникли проблемы, то нам нужно знать, в чем именно заключаются проблемы.
Я обновил сообщение со ссылкой на вопрос, который я задал на бирже стека робототехники, поскольку он кажется более подходящим для этого.

Ответы (1)

Я удивлен, что никто не попытался ответить на этот вопрос, поскольку в основном ежедневная работа пилота состоит в том, чтобы угадать изменение шага, которое дало бы определенную скорость набора высоты. :-)

Это не будет техническим ответом, но я подозреваю, что некоторые из моих попыток управления скоростью могут быть перенесены на алгоритм PID.

Оставив в стороне математику, если вы нарисуете диаграмму подъемной силы-сопротивления-тяги-веса, вероятно, там будет зависимость tan(x) между шагом и скоростью. Для малых углов шага, о которых мы здесь говорим, линейная зависимость достаточно хороша при условии, что tan(x) ~ x . В общем, если я хочу уменьшить скорость набора высоты вдвое, я начинаю с уменьшения тангажа до половины, а затем беру его отсюда.

Во-вторых, более крупные самолеты по-прежнему будут летать в цифрах, поэтому у меня есть довольно хорошее представление о том, как 2,5 градуса дадут мне горизонтальный полет на скорости 250 узлов, 5 градусов дадут мне около 1000 футов в минуту при наборе тяги и т. д. Сначала я делаю тангаж до запомненного угла тангажа, а затем корректирую его по мере необходимости.

Короткий ответ:

Постройте таблицу отношения тангажа к скорости и скороподъемности при наборе тяги, а также таблицу отношения тангажа к скорости от скорости снижения на холостом ходу. Предположим линейную зависимость между высотой тона и скоростью. Отрегулируйте PID оттуда. Вуаля!