Статья

Название статьи СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ АВИАКОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ: ЗАДАЧА ВЫВОДА В КОСМИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО
Автор А.А. Колесников, Е.С. Крееренко, О.С. Динчари
Рубрика РАЗДЕЛ V. АВТОМАТИКА И УПРАВЛЕНИЕ
Месяц, год 07, 2015
Индекс УДК 681.51
DOI
Аннотация Доставка на околоземную орбиту тяжелых транспортных средств остается акту-альной задачей современной аэрокосмической отрасли. Предпочтительным и экономичным является старт космических кораблей с космодромов вблизи экватора. Как показала практика, старт ракет-носителей с плавучей платформы «Морской старт» представляет серьезную угрозу мировому океану в случае неудачного запуска. Наиболее целесообразным для вывода космических кораблей на орбиту представляется использование авиационно-космической системы (АКС) воздушного старта на базе сверхтяжелого самолета- амфибии. АКС состоит из самолета подъема, разгонного блока (РБ) и воздушно-космического самолета (ВКС). Рассмотрен новый подход к синтезу законов автоматиче- ского управления движением АКС на основе методов нелинейной динамики, который позволяет всесторонне и в полном объеме учесть естественные динамические свойства АКС как нелинейного, многомерного и многосвязного объекта управления. В качестве метода синтеза выбран метод аналитического конструирования агрегированных регуляторов (АКАР). В соответствии с поставленной целью синтезированы законы управления, обеспечивающие подъем самолета-носителя на заданную высоту c достижением желаемой скорости полета; отделение разгонного блока с ВКС от самолета-носителя; разгон связки «РБ – ВКС» до гиперзвуковой скорости. Задача реализована в программной среде Maple. В ходе компьютерного моделирования продемонстрировано, что синтезированные законы управления обеспечивают асимптотическую устойчивость замкнутой нелинейной системы и выполнение заданных технологических инвариантов.

Скачать в PDF

Ключевые слова Авиационно-космическая система; синтез законов управления; инвариантное многообразие; функциональное уравнение.
Библиографический список 1. Черный И. Воздушный старт 2009 // Новости космонавтики. – 2009. – №5. – С. 15.
2. Афанасьев И.Б. Hotol английский. Три потерянных ключа // Новости космонавтики. – 2008. – № 9. – С. 49-53.
3. Афанасьев И.Б. Saenger немецкий. Три потерянных ключа // Новости космонавтики. – 2008. – № 6. – С. 50-57.
4. Афанасьев И.Б. «Воздушный старт» по-американски // Новости космонавтики. – 2006. – № 1. – С. 49-54.
5. Dornheim M.A. New path to space? // Aviation week and space technology. – 2005. – № 10. – P. 40.
6. Linehan D. SpaceShipOne: An Illustrated History. – Colorado: Zenith Press, 2008. – 160 p.
7. Sarigul-Klijn M., Sarigul-Klijn N., Hudson G. Flight Testing of a Gravity Air Launch Method to Enable Responsive Space Access., 2007. 20 p. (AIAA paper 2007-6146).
8. Hampsten K.R., Walker J.M. BladeRunner Aerospace Vehicle // Space Station Service Vehicles Conf AIAA Intl. – Orlando: AIAA, 2009. – P. 56.
9. Колесников А.А. Синергетическая теория управления. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 344 с.
10. Веселов Г.Е. Cинергетический подход к синтезу иерархических систем управления // Известия ТРТУ. – 2006. – № 6 (61). – С. 73-84.
11. Современная прикладная теория управления. Ч. II: Синергетический подход в теории управления / Под. ред. А.А. Колесникова. – Москва-Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000.
12. Колесников А.А., Веселов Г.Е., Попов А.Н., Мушенко А.С. и др. Синергетические методы управления сложными системами: механические и электромеханические системы. – М.: КомКнига, 2006. – 304 с.
13. Kolesnikov A.A. Introduction of synergetic control // Proceedings of the American Control Conference ACC-2014, Portland, OR, USA, 4-6 June 2014. – P. 3013-3016.
14. Veselov G.E., Popov А.N., Radionov I.A., Mushenko A.S. Adaptive Power Saving Control for Traction Asynchronous Electrical Drive: Synergetic Approach // Proc. of IEEE «EnergyCon 2014», Dubrovnik, Croatia, 13-16 May 2014. – P. 1446-1453.
15. Popov Andrey, Radionov Ivan, Mushenko Alexey. Synergetic synthesis of power saving control for locomotive asynchronous drive systems // Proceedings of 6th ICUMT-2014, 6-8 October 2014, St. Petersburg, Russia. – P. 546-550.
16. Kreerenko Evgeny. Synthesis of Control Laws Sea Launch Aerospace System on the Basis of Super-heavy Amphibian Aircraft // Proceedings CHAOS2014 Conference, June 7 – 10, 2014, Lisbon, Portugal. – 2014. – P. 39-47.
17. Кобзев В.А., Фортинов Л.Г., Гломбинский Е.Н. Комплексная система для запуска тяжелых воздушно-космических самолетов многоразового использования на околоземную орбиту, супертяжелый реактивный самолет-амфибия для нее (варианты) и способ осуществления запуска // Патент РФ №2397922, приоритет от 30.07.2008 г.
18. Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Аэродинамика самолета: Динамика продольного и бокового движения. – М.: Машиностроение, 1979. – 352 с.
19. Красовский Н.Н. Теория управления движением. – М.: Наука, 1968. – 475 с.
20. Мещерский И.В. Работы по механике тел переменной массы. – 2-е. изд. – М.: ГИТТЛ, 1952. – 281 с.

Comments are closed.