Разработка и исследование метода сетевого оператора в задаче синтеза системы управления спуском космического аппарата - Автореферат

Разработка и исследование метода сетевого оператора в задаче синтеза системы управления спуском космического аппарата Работа выполнена в Российском университете дружбы народов Официальные оппоненты: доктор технически наук, профессор Афанасьев Валерий Николаевич доктор физико-математических наук, профессор Дикусар Василий Васильевич Защита диссертации состоится «19» марта 2009 года в 16 часов 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 002.017.03 в учреждении Вычислительного центра Российской академии наук Вычислительного центра им. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке учреждения Российской академии наук Вычислительного центра им.Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью разработки и внедрения в практику универсального метода синтеза систем управления сложными объектами. Рассматриваемая в работе задача синтеза системы управления спуском космического аппарата в качестве критерия оптимальности использует функционал максимума перегрузки. В работе при решении поставленной задачи используется подход на основе новых результатов в области алгоритмизации, метода генетического программирования и сетевого оператора. Методологической основой исследования послужили научные труды и практические результаты, сформулированные в исследованиях российских и зарубежных ученых в области теории управления, системного анализа, методах оптимального управления, теории графов, теории алгоритмов. Новизна научных результатов диссертационной работы состоит в разработке и формализации метода синтеза системы управления нелинейным объектом, его применение и исследование его возможностей для решения задачи управления сложным техническим объектом.Математическая модель объекта управления описывается системой обыкновенных дифференциальных уравнений Заданы функционалы, определяющие критерии качества управления Большинство известных подходов к решению проблем управления космическими аппаратами связаны с построением программных управлений, оптимальных по различным критериям, но не решающих проблему синтеза в общей постановке. Общепринятый подход к синтезу адаптивных систем состоит в том, что в процессе синтеза сначала находят уравнения регулятора объекта с использованием какого-либо метода теории управления, а затем алгоритм настройки его параметров. Ограничение по применению данного подхода состоит в необходимости оценивать степень ухудшения качества системы управления при замене упрощенной линейной модели объекта исходной нелинейной, а эта задача редко обосновывается аналитически, так как в общем случае сопоставима по сложности с построением самого регулятора.Разработан численный метод решения задачи оптимального управления, на основе аппроксимации управления с помощью кривых Безье. Метод позволяет уменьшить количество оптимизируемых параметров за счет использования опорных точек вместо точек дискретизации. На основе метода сетевого оператора и генетического программирования разработан алгоритм для решения задачи многокритериального структурно-параметрического синтеза системы управления спуском космического аппарата.

Основное содержание работы