В настоящей статье рассмотрена одна из важных проблем, возникающих при проектировании и реализации привязных высотных беспилотных платформ - исследование колебательного процесса кабель-троса при воздействии на него нестационарной ветровой нагрузки. Разработана математическая модель, адекватно описывающая функционирование привязной высотной платформы в условиях турбулентной атмосферы в виде системы дифференциальных уравнений в частных производных. С использованием метода конечных разностей получено численное решение системы дифференциальных уравнений и графические результаты, демонстрирующие колебательный процесс кабель-троса, учет которых необходим при проектировании и реализации привязных БПЛА. При проведении численных расчетов использованы реальные исходные данные, полученные в рамках полевых испытаний привязной высотной платформы «Альбатрос», разработанный под руководством и участии авторов статьи.

Исследуется проблема отбора признаков при построении классификационных моделей для диагностики электромеханических приводов (ЭМП) летательных аппаратов (ЛА). Широкое распространение ЭМП в ЛА с высокой степенью электрификации (электрический самолет, беспилотные ЛА) и необходимость обеспечения безопасности полетов определяет актуальность проведенных исследований. Решение проблемы отбора признаков требуется для снижения размерности анализируемых данных и повышения эффективности алгоритмов оценки технического состояния ЭМП ЛА. В качестве объекта исследования в работе рассматривается сервопривод беспилотного ЛА самолетного типа, который предназначен для отклонения рулевых поверхностей. При этом внимание уделяется наиболее известным встроенным методам и методам фильтрации, которые основаны на упрощенных моделях, позволяющих оценить важность признаков и не требующих значительных вычислительных затрат. Для обеспечения репрезентативности результатов расчетных исследований предварительная обработка анализируемых данных выполняется разнообразными методами извлечения признаков: общего назначения (метод главных компонент, метод ядерных компонент, нейронная сеть "автокодировщик" и т. д.) и спектрального и статистического анализа, учитывающими особенности функционирования электромеханических систем. В качестве методов фильтрации исследуются хи-квадрат-тест, t-test, дисперсионный анализ, алгоритмы поиска корреляционных зависимостей, энтропии информации (information gain), абсолютное отклонение. В качестве встроенных методов, включенных в методы машинного обучения, исследуются решающее дерево, случайный лес, ридж-регрессия, расширенный метод решающего дерева. Так как выбранные признаки при совместном использовании должны нести максимум информации для решения классификационной задачи, дополнительно используется процедура исключения коррелированных признаков. В работе приводятся результаты сравнения методов отбора признаков на данных, полученных в результате математического моделирования работы сервопривода беспилотного ЛА в различных технических состояниях. Выделены методы, показавшие наибольшую точность по F1-мере при формировании оценки технического состояния контролируемого объекта на основе анализа значений измеряемых сигналов.

В рамках исследования микроструйного расходомера, построенного на базе семикаскадного генератора, были созданы модели передаточных характеристик импульсных устройств в специализированном приложении. Чтобы расширить круг решаемых задач, для гелия и углекислого газа были экспериментально сняты передаточные характеристики и выведена аналитическая модель, связывающая дифференциальное давление с частотой на выходе генератора.

Для многоканальных нелинейных систем одного класса, функционирующих в условиях параметрических и внешних возмущений, предложено решение проблемы синтеза следящих систем в рамках метода линеаризации динамической обратной связью по выходу. Формали-зован класс систем с одинаковыми элементами вектора относительного порядка, приводимых к полной (т.е. без подсистемы внутренней динамики) эквивалентной блочно-канонической форме вход–выход в координатном базисе смешанных переменных (функций от переменных состояния, внешних воздействий и их производных). Перечислены базовые (типовые) усло-вия, при которых реализуема динамическая обратная связь, обеспечивающая линейный вид замкнутой следящей системы и, следовательно, экспоненциальную стабилизацию ошибок слежения инвариантно по отношению к внешним неконтролируемым возмущениям. Особенностью проектирования следящей системы стало применение наблюдателей смешанных пе-ременных с кусочно-линейными корректирующими воздействиями, позволяющих без ввода динамических генераторов возмущений и идентификаторов неопределенных параметров восстановить смешанные переменных и неопределенные входы, по оценкам которых замыкается обратная связь. Основной результат связан с ослаблением базовых условий и расширением допустимых систем из рассматриваемого класса, линеаризуемых динамической обратной связью по выходу в условиях неполных измерений и параметрической неопределенности входных каналов управления.