Управление вертикальным перемещением демонстратора системы посадки
Автор: Садов В.Б., Чернецкий В.О., Алшин Е.А., Масягин В.С.
Рубрика: Расчет и конструирование
Статья в выпуске: 4 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
В статье приводится подход к конструированию системы управления демонстратора, служащего для отработки двигателей, алгоритмов управления и навигации летательного аппарата на этапе посадки. Использование подобных демонстраторов позволяет провести испытания отдельных узлов техники, оценить возможности применяемых технологий, разработать и проверить методики проектирования и определения требуемых параметров составных частей для получения в итоге нужных свойств изделия в целом. Механическая конструкция демонстратора представляет собой сложную систему из движущихся друг относительно друга частей. Основным подходом к синтезу систем управления подобными системами является цифровое моделирование. С этой целью в статье приводится вывод динамических уравнений движения частей демонстратора, основанных на использовании уравнений Лагранжа 2- го рода. При составлении модели также учитывались характеристики используемых ракетных двигателей, регуляторов расхода горючего, датчиков, синтезированных регуляторов и особенности цифровой реализации системы управления. Приведены результаты моделирования движения демонстратора на этапе подъема и посадки. Моделирование производилось с использованием программной системы Simulink. На этапе моделирования были определены параметры регулятора, обеспечивающего движение платформы ракетного двигателя по вертикали без перерегулирования с минимальной установившейся ошибкой отработки в верхнем положении. Результаты моделирования позволяют сделать вывод о качестве движения демонстратора для реализации движения платформы демонстратора на этапах имитации взлета и посадки летательного аппарата. Весь материал статьи иллюстрирован необходимым графическим материалом, приведены ссылки на литературные источники, подтверждающие возможность и качество использования тех или иных научных подходов и технологий.
Система управления, цифровое моделирование, динамические уравнения движения, регуляторы, алгоритм управления, программная траектория движения
Короткий адрес: https://sciup.org/147247590
IDR: 147247590 | DOI: 10.14529/engin240403
Список литературы Управление вертикальным перемещением демонстратора системы посадки
- Создание демонстратора технологии авиастроения / К.И. Сыпало, А.Л. Медведский, О.В. Бабичев, Г.Г. Казаринов, А.В. Кан // Труды МАИ, 2017. № 95. URL: https://trudymai.ru/publi-shed.php?ID=84545.
- Семенов А.И., Кузнецов Д.А., Хомутов А.А., Макаров И.А. Летательный аппарат – многоразовый летный демонстратор. Патент RU 186186U1, 2018.
- Louis N.H., Janet D.F. Analytical Mechanics. Cambridge University Press, 1998. 592 p.
- Медведев Б.В. Начала теоретической физики. Механика, теория поля, элементы квантовой механики. М.: Физматлит, 2007. 600 с.
- Мусалимов В.М., Сергушин П.А. Аналитическая механика. Уравнение Лагранжа второго рода. Свободные колебания. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2007. 53 с.
- Goldstein H., Poole C.P., Safko J.L. Classical Mechanics (3rd Edition). Addison-Wesley: 2002, 638 p.
- Методы классической и современной теории автоматического управления: учебник для вузов: в 5 т. Т. 1: Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления / К.А. Пупков, Н.Д. Егупов, А.И. Баркин и др.; под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 654 с.
- Benjamin C.K. Automatic control systems. Prentice-Hall, 1995. 800 p.
- Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т. 1: Линейные системы. – М.: ФИЗМАТ-ЛИТ, 2003. 288 с.
- Chen C.-T. Linear system theory and design (the Oxford series in electrical and computer engi-neering). Oxford university press, 2012. 400 p.
- Лурье Б.Я., Экрайт П.Дж. Классические методы автоматического управления. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 640 с.
- Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т. 2: Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы: учебное пособие. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 464 с.
- Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. М.: Энергоиздат, 1981. 576 с.
- Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов: учебник для студентов вузов. М.: Издательский центр «Академия», 2006. 304 с.
- Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления. М.: Мир, Машиностроение, 1986. 448 c.
- Houpis C.H., Lamont G.B. Digital control systems: theory, hardware, software. McGraw-Hill, 1992.
- Levesque A.H., Giordano A.A. Modeling of digital communication systems using SIMULINK. John Wiley & Sons Limited, 2018. 352 p.
- Dingyü X., YangQuan C. System simulation techniques with MATLAB and Simulink. Wiley, 2018. 485 p.
- Дьяконов, В. MATLAB 6: Учебный курс. СПб., Питер, 2001. 592 с. 20. Jongrae K. Dynamic system modeling and analysis with MATLAB and Python: for control en-gineers. Wiley-IEEE Press, 2022. 336 p.
