MODELING AND OPTIMIZATION OF A DISCRETE STRATOSPHERIC BALLOON CONTROL SYSTEM

DOI: 10.31673/2786-8362.2024.022037

Abstract

The article is devoted to parametric optimization of digital flight control systems from the
point of view of achieving the necessary compromise between their robustness and operational
characteristics. This compromise can be achieved using the modern approach of multi-model - reliable
optimization for discrete control systems. To achieve the optimization goal, nominal and parametrically
perturbed object models were obtained, and the created control system was simulated taking into account
all the nonlinearities inherent in the real system and wind turbulence, which is mathematically represented
in the work by the Dryden model. The effectiveness of the proposed optimization approach is illustrated by
the example of digital flight control of a balloon. In the analytical synthesis procedure, only linearized
models of the balloon, power drives and controller were taken into account.

Keywords: parametric optimization, control system, balloon, atmospheric turbulence, robustness,
quality

List of used literature:
1. A.A.Tunik, I.K.Ahn, H.Ryu, C.H.Lim,H.C.Lee. Platform Airship’s Robust Stabilization in
Stochastic Atmosphere. Proceedings of the KSAS Fall Annual Meeting, 2001, Sejong Univ., Seoul,
pp.293-299.
2. A.A. Tunik, E.A. Abramovich. Parametric robust optimization of the digital flight control
systems, Вісник НАУ, №2, 2003, с.31-37.
3.Луцька Н.М., Ладанюк А.П. Оптимальні та робастні системи керування технологічними
об’єктами. –К.: 2019. –288с.
4.Спецрозділи математики: навч. посібник / Н.В. Білак, О.А. Сущенко, А.М. Кліпа. – К.:
НАУ, 2018. – 280 с.
5. Абрамович О.О., Білак Н.В., Кліпа А.М. Оптимальні системи керування ллітальними
аппаратами та рухомими обєктами. – Лабораторний практикум.- К.: НАУ, 2024. – 60 с.
6. Нефьодов Ю. М. Методи оптимізації в прикладах і задачах: навчальний посібник / Ю.М.
Нефьодов, Т. Ю. Балицька. –Київ: Кондор, 2019. –324 с.
7. Моделювання та оптимізація систем: підручник / В. М. Дубовой, Р. Н. Квєтний, О. І.
Михальов, А. В. Усов. –Вінниця: ПП «ТД«Едельвейс», 2021. –804 с.
8. Оптимізаційні методи та моделі: підручник / В.С. Григорків, М.В. Григорків. –Чернівці
: Чернівецький нац. ун-т, 2020. –400 с
9. Теорія автоматичного керування. Методологія та практика оптимі-зації: навчальний
посібник / Б.І.Мокін, О.Б.Мокін. – Вінниця : ВНТУ,2020. – 210с.
10. Математичні методи моделювання та оптимізації. Ч. 1. Математичне програмування та
дослідження операцій: підручник/ [О.І. Лисенко, О.М.Тачиніна, І.В. Алєксєєва]; за заг. ред. О.І.
Лисенка. – К. : НАУ, 2019. – 221 с.