Синтез алгоритму керування відхиленням вектора тяги аеростатичного літального апарату на етапі зльоту - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Синтез алгоритму керування відхиленням вектора тяги аеростатичного літального апарату на етапі зльотуРобота виконана в Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України. доктор технічних наук, професор Збруцький Олександр Васильович, Заслужений діяч науки і техніки України, Лауреат Державних премій СРСР та України. Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, декан факультету авіаційних та космічних систем доктор технічних наук, професор Азарсков Валерій Миколайович, Заслужений працівник транспорту України, Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки та Премії ім. Захист відбудеться “03” липня 2007 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.062.03 в Національному авіаційному університеті за адресою: 03058, Київ-58, проспект Космонавта Комарова 1, корп.У звязку з цим, в силу аеростатичної природи створення підйомної сили дирижабля, часто виникають труднощі при здійсненні зльоту та посадки, наземному обслуговувані апарата, вводяться обмеження для безпечної експлуатації при наявності поривів вітру. У звязку з цим, розробка алгоритму автоматичного керування відхиленням вектора тяги аеростатичного літального апарата на етапі зльоту є актуальною науковою задачею, що має важливе практичне значення для підвищення ефективності та безпеки його експлуатації. Для досягнення цієї мети у роботі вирішені наступні науково-технічні задачі: - побудована математична модель повздовжнього руху дирижабля в області диференціальних перетворень, яка враховує особливості конструкції аеростатичного літального апарату середнього класу та керування його рухом на етапі зльоту; · розроблено новий алгоритм автоматичного керування відхиленням вектора тяги аеростатичного літального апарата середнього класу на етапі зльоту, застосування якого дозволяє підвищити ефективність керування апаратом на малих швидкостях польоту. В роботах, які виконані у співавторстві, автору дисертації належать наступні результати: у публікаціях [2,3,5,7-11,19-21] проаналізовані основні тенденції та стан розвитку сучасного дирижаблебудування, напрямки адаптації повітроплавальних технологій нового покоління в різних галузях народного господарства та в інтересах національної безпеки України, проведено порівняння різних підходів до побудови математичних моделей динаміки руху дирижабля; у публікаціях [6,18] проаналізовані результати експериментальних досліджень з оцінки впливу повітряного гвинта на аеродинамічні характеристики дирижабля; в роботах [4,15,17] запропоновано підхід до синтезу алгоритмів керування рухом багаторежимних літальних апаратів та апробовано його при оптимізації керування процесом виведення на орбіту авіаційно-космічних систем; у публікаціях [1,12,22,25] запропоновані загальні принципи застосування диференціальних перетворень до задач керування рухом літальних апаратів, побудована спектральна модель руху аеростатичного літального апарата; у працях [13,14] обґрунтовано застосування диференціальних перетворень до задач керування рухом дирижабля з вектором тяги, що відхиляється, запропоновано методику синтезу алгоритмів керування рухом аеростатичного літального апарата; в публікаціях [16,23,24,26,27] запропоновані загальні підходи до моделювання та оптимізації керування рухом аеростатичного літального апарата на основі диференціальних перетворень, оцінено ефективність застосування автоматичного відхилення вектора тяги дирижабля на етапі зльоту.Виходячи з аналізу можливості застосування відомих методів рішення задач оптимального керування сформульовано методологію рішення задачі керування рухом аеростатичного літального апарата середнього класу на основі диференціальних перетворень, яка дозволяє значно спростити синтез алгоритму керування. розробка методики синтезу алгоритмів автоматичного керування рухом багаторежимного аеростатичного літального апарата середнього класу на основі диференціальних перетворень, що не потребує чисельного інтегрування диференційних рівнянь руху та припускає рішення у аналітичному вигляді; синтез алгоритму автоматичного керування відхиленням вектора тяги аеростатичного літального апарата середнього класу на етапі зльоту, застосування якого дозволяє підвищити ефективність керування апаратом на малих швидкостях польоту; Застосувавши диференціальне перетворення (1) до математичної моделі (2) отримуємо спектральну модель повздовжнього руху аеростатичного літального апарату на етапі зльоту: Отримана спектральна модель має вигляд рекурентного виразу та дозволяє по диференціальному спектру керування знайти диференціальний спектр вектору стану .

Основний зміст роботи