Method of multi-modal parametrical robust optimization of digital flight control systems

Authors

DOI:

https://doi.org/10.18372/2073-4751.84.20902

Keywords:

control systems, robust systems, performance-robustness index, parametrical optimization

Abstract

In this paper it is proposed a method for achieving a trade-off between performance and robustness in the design of digital control systems for dynamic plants described by nominal and parametrically perturbed models. The design process accounts for both deterministic and stochastic cases. The developed method is based on the application of a multi-model Н2/Н robust optimization approach specifically for digital systems. The robust parametric optimization procedure is conducted in an interactive mode until the system's performance and robustness meet the specified requirements. The effectiveness of the developed multi-model parametric robust optimization method for digital flight control systems is validated through the synthesis of a digital heading stabilization system for a small UAV.

References

A.Mavali, A.Naderi Saatlo. Robust H Infinity Control of Micro-Grid to Develop the Power Management Performance. Signal Processing and Renewable Energy (SPRE), 7(3), 2023 p.p. 95-112.

N.Hui, Y.Guo, X.Han, B Wu. Robust H-Infinity Dual Cascade MPC-Based Attitude Control Study of a Quadcopter UAV. Actuators 2024, 13, 392.

O.Tachinina, О.Lysenko, V.Shevchenko, S.Ponomarenko. Synthesis of the Launch Trajectory of an Unmanned Space Vehicle Based on Sufficient Conditions of Optimal Control. IEEE 6th International Conference APUAVD 2021 - Proceedings,

pp. 157–160.

Z.Niu, L.Yang, Z.Huang, H.Jiang, Design of Heading Adjustment System for Composite Wing UAV Based on PID Controller. In Proceedings of the 2023 IEEE International Conference on Unmanned Systems (ICUS), Hefei, China, 13–15 October 2023; pp. 1505–1511.

M.Madebo, C.Abdissa, L.Lemma, D.Negash. Robust Tracking Control for Quadrotor UAV with External Disturbances and Uncertainties Using Neural Network Based MRAC. IEEE Access 2024, 12, 36183–36201.

O.Tachinina, О.Lysenko, V.Kutiepov. Classification of Modern Unmanned Aerial Vehicles. Electronics and control systems.– 2022. Vol. 4 No. 74 . – 79-86.

N.T.Chung, C.H.Tinh. Design of Robust H∞ Combined with PID Controller Using Fuzzy Logic for a Missile Autopilot. dvances in Military Technology Vol. 19, No. 1, 2024, pp. 41-53.

S.Yazdkhasti1, D.Sabzevari, J.Z.Sasiadek. Adaptive H-infinity extended Kalman filtering for a navigation system in presence of high uncertainties. Transactions of the Institute of Measurement and ControlVolume 45, Issue 8, May 2023, Pages 1430-1442.

X.Gong, J.Suh, C.Lin. A novel method for identifying inertial parameters of electric vehicles based on the dual H infinity filter. Vehicle System Dynamics 58(1): 28–48.

V.Malik, T. Kargin, J. Hajar, B.Hassibi. Optimal Infinite-Horizon Mixed H2/ H∞ Control. 60th Annual Allerton Conference on Communication, Control, and Computing, 24 September 2024, рр.1-8.

Downloads

Published

2025-12-30

How to Cite

Tachynina, O., Abramovych, O., Bilak, N., & Klipa, A. (2025). Method of multi-modal parametrical robust optimization of digital flight control systems. Problems of Informatization and Management, 4(84), 122–130. https://doi.org/10.18372/2073-4751.84.20902

Issue

Vol. 4 No. 84 (2025)

Section

Статті

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).