Идентификация математической модели теплового состояния гидросистемы летательного аппарата
Автор: Николаев В. Н.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 1 т.24, 2023 года.
Бесплатный доступ
Предложен метод математического моделирования теплового состояния гидросистемы летательного аппарата. Математическая модель представляет собой систему дифференциальных уравнений в частных производных для углепластиковой композитной теплоизоляции и обыкновенных дифференциальных уравнений для элементов гидросистемы, описывающих их теплообмен с воздушной средой и окружающими поверхностями. Для решения прямой задачи теплового состояния элементов гидросистемы, т. е. для решения жесткой системы обыкновенных дифференциальных уравнений, использовали численную схему типа Розенброка второго порядка аппроксимации для неавтономных систем и решение системы дифференциальных уравнений с частными производными метода Монте-Карло на основе вероятностного представления решения в виде математического ожидания функционала от диффузионного процесса. Обратная задача теплового состояния элементов гидросистемы решена композицией метода наискорейшего спуска, метода Ньютона и квазиньютоновского метода Бройдена - Флетчера - Гольдфарба - Шэнно. Разработана математическая модель теплового состояния агрегата гидросистемы в негерметическом отсеке летательного аппарата и оценены доверительные интервалы каждого из искомых коэффициентов модели с использованием распределения при доверительной вероятности b = 0,95.
Математическая модель, дифференциальные уравнения, гидросистема летательного аппарата, параметрическая идентификация, доверительные интервалы коэффициентов модели
Короткий адрес: https://sciup.org/148326246
IDR: 148326246 | DOI: 10.31772/2712-8970-2023-24-1-136-143
Список литературы Идентификация математической модели теплового состояния гидросистемы летательного аппарата
- Воронин Г. И. Системы кондиционирования на летательных аппаратах. М.: Машиностроение, 1973. 443 с.
- Дульнев Г. Н., Тарновский Н. Н. Тепловые режимы электронной аппаратуры. Л.: Энергия, 1971. 248 с.
- Дульнев Г. Н., Польщиков Б. В., Потягайло А. Ю. Алгоритмы иерархического моделирования процессов теплообмена в сложных радиоэлектронных комплексах // Радиоэлектроника. 1979. № 11. С. 49-54.
- Николаев В. Н., Гусев С. А., Махоткин О. А. Математическая модель конвективно-лучистого теплообмена продуваемого теплоизолированного негерметичного отсека летательного аппарата. Прочность летательных аппаратов. Расчет на прочность элементов авиационных конструкций // Науч. - техн. сб. 1996. Вып. 1. С. 98-108.
- Гусев С. А., Николаев В. Н. Численно-статистический метод для решения задач теплообмена в теплозащитных конструкциях сотового типа // Сибирский журнал науки и технологий. 2017. Т. 18, № 4. С. 719-726.
- Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. М.: Мир, 1968. 460 с.
- Артемьев С. С., Демидов Г. В., Новиков Е. А. Минимизация овражных функций численным методом для решения жестких систем уравнений. Новосибирск, 1980. 13 с. (Препринт / ВЦ СО АН СССР; № 74).
- Ладыженская О. А., Солонников В. А., Уральцева Н. Н. Линейные и квазилинейные уравнения параболического типа. М.: Наука, 1967. 736 с.
- Соболев С. Л. Некоторые применения функционального анализа в математической физике. Издание третье. М.: Наука, 1988. 336 с.
- Gusev S. A. Application of SDEs to Estimating Solutions to Heat Conduction Equations with Discontinuous Coefficients // Numerical Analysis and Applications. 2015. Vol. 8, No. 2. P. 122-134.
- Himmelblau D. Process analysis by statistical methods. New York, Wiley, 1970. 463 p.
- Gill P., Murray E. Quasi-Newton methods for unconstrained optimization // Journal of the institute of mathematics and its applications. 1971. Vol. 9, No. 1. P. 91-108.
- Himmelblau D. Application Nonlinear Programming. Texas, McGraw-Hill Book Company, 1972. 534 p.
- Vladimir N. Nikolaev. Confidence Intervals for Identification Parameters of Heat Exchange Processes in Aircraft Instrument. Mathematical modeling of processes and systems. Compartments // Actual Problems Of Electronic Instrument Engineering: XV International Scientific and Technical Conference. (APEIE 2021). https://ieeexplore.ieee.org/xpl/conhome/9647431/proceeding Published in December 27, 2021. DOI: 10.1109/APEIE52976.2021.9647437. Novosibirsk State Technical University, Russian Federation. P. 539-542.
- Vladimir N. Nikolaev. Optimal Planning of a Flight Experiment During Parametric Identification of Heat Transfer Processes of the On-board Aircraft Equipment // 2022 XIX Technical Scientific Conference on Aviation Dedicated to the Memory of N.E. Zhukovsky (TSCZh). (APEIE 2022). Published in 23 June 2022. ISBN Information: INSPEC Accession Number: 21818057. DOI: 10.1109/TSCZh55469.2022.9802493. Moscow, Russian Federation. P. 39-42.