Анализ системы амортизации инерциального прибора как решение задачи многокритериальной оптимизации

Автор: Илюшин П.А., Наумченко В.П., Пикунов Д.Г.

Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt

Статья в выпуске: 3 (63) т.16, 2024 года.

Бесплатный доступ

В настоящей работе продолжается исследование системы амортизации и демпфирования инерциального прибора, включающего в свой состав вибрационно-струнные акселерометры. Рассматривается работа прибора как основного компонента бесплатформенной инерциальной навигационной системы космического аппарата в условиях вибровоздействий, превышающих штатные уровни. Для определения оптимального исполнения системы амортизации и демпфирования вводятся базовые критерии эффективности прибора и проводится их последующая скаляризация. Для решения задачи многокритериальной оптимизации численными методами осуществляется доработка имеющейся матмодели в скрипте на Python в части использования функций из загружаемых пакетов SciPy и Deap. В качестве итогов работы приводятся результаты итерационного моделирования и параметры оптимального исполнения системы амортизации и демпфирования прибора.

Еще

Инерциальный прибор, бесплатформенная инерциальная измерительная система, система амортизации и демпфирования, многокритериальная оптимизация, скаляризация

Короткий адрес: https://sciup.org/142243254

IDR: 142243254

Список литературы Анализ системы амортизации инерциального прибора как решение задачи многокритериальной оптимизации

Козлов Д.И., Аншаков Г.П., Мостовой Я.А., Сологуб A.B. Управление космическими аппаратами зондирования Земли: Компьютерные технологии. Москва: Машиностроение, 1998. С. 366.
Беляев A.B. Пять доступных лекций по наведению ракет. Изд. 2, испр. и доп. Москва: Едиториал УРСС, 2018. С. 88.
Сапожников И.Н., Неизвестных Ю.И., Духанин H.H. \и др.]. Приоритет - точность. Москва: Рестарт, 2006. С. 192.
Чуб В. Ф. Основы инерциальной навигации (Гиперкомплексные и теоретикогрупповые методы в теории инерциальной навигации). Москва: Ленанд, 2014. С. 200.
Харьков H.A., Шустрое А.Д., Селиванова Л.М. Трехкомпонентный дифференциальный вибрационно-струнный акселерометр // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2003 № 4. С. 120-125;
Курбатов А.М., Курбатов P.A., Горячкин А.М. Повышение точности волоконно-оптического гироскопа за счет подавления паразитных эффектов в интегральнооп-тических фазовых модуляторах // Гироскопия и навигация. 2019. Т. 27, № 2. С. 52-69.
Наумченко В.П., Илюшин П.А., Ликунов Д.Г., Соловьев A.B. Обработка показаний инерциальных приборов на унифицированном программно-математическом комплексе // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2023. Т. 195, № 4. С. 8-16.
Илюшин П.А., Наумченко В.П., Соловьёв A.B. Анализ шумовых характеристик бесплатформенного инерциального блока космического назначения // Тезисы докладов XXII Научно-технической конференции, посвященной 60-летию полета Ю.А. Гагарина, 75-летию ракетно-космической отрасли и основанию ПАО «РКК «Энергия». Сборник тезисов докладов. 2021. С. 261-263.
Нашиф А., Джоунс Д., Хендерсон Дж. Демпфирование колебаний: пер. с англ. Москва: Мир, 1988. С. 448.
Илюшин П.А., Наумченко В.П., Ликунов Д-Р. Анализ качества работы инерциальных приборов при воздействии внешних вибрационных возмущений // Новые материалы и технологии в ракетно-космической авиационной и других высокотехнологичных отраслях промышленности. Сборник материалов 17-й молодежной конференции. ООО «12 апреля». 2021. С. 72.
Иванов А.И. Динамика систем с механическими соударениями. Москва: Международная программа образования, 1997. С. 336.
Вульфсон И.И. Краткий курс теории механических колебаний. Москва: ВНТР, 2017. С. 241.
Росин Э.И., Малышев В.В. Пружинный амортизатор. СССР. Пат. SU 507723 Al. Заявка: 2092904, 1975.01.06. Опубликовано: 1976.03.25.
Росин Э.И., Богданова В.Д., Рыбкин В.К. Пространственный виброгаситель. СССР. Пат. SU 557219 А. Заявка: 2305820, 1975.12.30. Опубликовано: 1977.05.05.
Топильская С.В., Бородулин Д.С., Корнюхин A.B. Обеспечение стойкости к механическим воздействиям малогабаритного гироскопического измерителя вектора угловой скорости. Космическая техника и технологии. 2018. № 3(22). С. 61-68.
Иодчезерцев В.П., Топильская С.В. К обоснованию выбора параметров амортизации инерциальной системы ориентации. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2021. № 3(136). С. 113-128.
Суконкина, М.Л., Гайнов С. И. Обзор методов и устройств виброзащиты приборных платформ // Труды НГТУ им. P.E. Алексеева. 2013. С. 311-319.
Гаврилин Б.И., Галавкин В.В., Голубев К.А. \и др.]. Амортизированный блок датчиков первичной информации бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Пат. RU 121364 U1. Заявка: 2011151326/28, 2011.12.16. Опубликовано: 2012.10.20.
Овсянников Г.И. Факторный анализ в доступном изложении: Изучение многопараметрических систем и процессов. Москва: ЛЕНАНД, 2022. С. 176.
Ким Д.П. Теория автоматического управления: учебник и практикум для вузов. Москва: Юрайт, 2022. С. 276.
Максимов С.А., Наумченко В.П., Илюшин П.А., Пикунов Д.Г., Соловьёв А.В. Анализ системы амортизации и демпфирования бесплатформенного инерциального измерительного прибора / / Труды МАИ. 2023. № 129. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=173032 (дата обращения 31.03.2024).
Илюшин П.А., Наумченко В.П., Пикунов Д.Г., Соловьев А.В. Исследование обеспечения стойкости к внешним вибрационным возмущениям бесплатформенного инерциального измерительного прибора при помощи нелинейных элементов системы амортизации // Молодежь. Техника. Космос: труды четырнадцатой общероссийской молодежной научно-технической конференции. 2022. Т. 2. С. 29-31.
Илюшин П.А., Наумченко В.П., Пикунов Д.Г., Соловьёв А.В. Моделирование работы нелинейной системы амортизации и демпфирования бесплатформенного инерциального измерительного прибора // Вестник НИЯУ МИФИ. 2022. № 11(6). С. 403-412.
Медведева Н.В., Скряга Е.С. Сравнение численных методов решения задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений // Международный студенческий научный вестник. 2018. № 2. URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=18343 (дата обращения: 12.04.2023).
Арнольд В.И. Геометрия кватернионов. Москва: МЦНМО, 2017, С. 144.
Курбатов Л.Н. Оптоэлектроника видимого и инфракрасного диапазонов спектра. Москва: Физматкнига, 2013. С. 404.
Карпенко А.П. Современные алгоритмы поисковой оптимизации. Алгоритмы, вдохновленные природой: учебное пособие. Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. С. 446.
Хватов А.А., Никитин Н.О., Калюжная А.В. Современные методы оптимизации с примерами на Python. Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2023, С. 48.
Агибалов О.И.. Оптимизация многомерных задач на основе комбинирования детерминированных и стохастических алгоритмов // Современные наукоемкие технологии. 2017. № 9. С. 7-11.

Еще

Статья научная