ПАРАМЕТРИЧНИЙ СИНТЕЗ СТАБІЛІЗАТОРА КОСМІЧНОЇ СТУПЕНІ С5М РАКЕТИ-НОСІЯ «ЦИКЛОН-3» НА АКТИВНІЙ ДІЛЯНЦІ ТРАЄКТОРІЇ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0023.2018.44.01Ключові слова:
космічна ступінь ракети-носія, активна ділянка польоту, метод «заморожених коефіцієнтів», параметричний синтез стабілізатора, адитивний інтегральний квадратичний функціоналАнотація
Розглядається задача вибору чисельних значень варійованих параметрів стабілізатора космічного ступеня С5М ракети-носія «Циклон-3» на активній ділянці траєкторії. В даний час для вирішення задач параметричного синтезу аналогових і цифрових регуляторів нестаціонарних динамічних об'єктів використовується метод «заморожених коефіцієнтів», відповідно до якого активна ділянка траєкторії польоту розбивається на окремі ділянки, на кожному з яких масові, інерційні і геометричні характеристики ступеню вважаються незмінними, іншими словами, в кожен окремий момент часу вважаються незмінними значення змінних в часі коефіцієнтів математичної моделі збуреного руху ступеня, а також значення сил, що обурюють і моментів, що діють на ступінь. Передбачається, що стійкість ступеню в кожен окремий момент активної ділянки польоту забезпечує стійкість польоту на активній ділянці в цілому. Даний метод, по-перше, не має строгого математичного обґрунтування і, по-друге, не в змозі забезпечити безперервно зростаючих вимог до точності регуляторів. Викладений в цій статті метод параметричного синтезу регуляторів нестаціонарних об'єктів заснований на знаходженні значень варійованих параметрів регулятора, що доставляють мінімум інтегрального квадратичного функціоналу, який обчислюється на рішеннях математичної моделі замкнутої системи управління. При цьому алгоритм параметричного синтезу включає цілеспрямований вибір вагових коефіцієнтів функціонала, а пошук мінімуму функціоналу здійснюється за допомогою програмного продукту Optimization Toolbox в середовищі MATLAB або продукту Minimize в середовищі MATHCAD. Запропонований метод параметричного синтезу стабілізатора дозволяє підвищити швидкодію замкнутої системи стабілізації і істотно знизити статичну помилку бокового зміщення центру мас. Проведено порівняльне дослідження процесів стабілізації космічної ступені С5М ракети-носія «Циклон-3» зі штатним стабілізатором і стабілізатором, синтезованим за допомогою запропонованого методу, яке призводить до висновку про істотне підвищення точності стабілізації космічної ступені при використанні викладеного методу параметричного синтезу.Посилання
Igdalov I. M., Kuchma L. D., Polyakov N. V., Sheptun Yu. D. Raketa kak ob’yekt upravleniya [Rocket as an object of control]. Dnepropetrovsk, ART-PRESS Publ., 2004. 544 p.
Aleksandrova T. E., Kostyanyk I. V. K zadache parametrycheskoho synteza stabylyzatora nestatsyonarnoho ob’ekta [On the problem of parametric synthesis of a stabilizer of a non-stationary object]. Visnyk NTU «KHPI». Seriya: Transportne mashynobuduvannya [Bulletin of the NTU "KhPI". Series: Transport engineering]. Khar’kov, NTU «KhPI» Publ., 2018, no. 29(1301), pp. 3–6.
Kotovich V. I. NPP «Khartron-Arkos». Khronika dat i sobytiy 1959–2012 gg [NPP "Hartron-Arkos". Chronicle of dates and events 1959 - 2012]. Khar’kov, Khartron–Arkos Publ., 2012. 259 p.
Igdalov I. M., Kuchma L. D., Polyakov N. V., Sheptun Yu. D. Dinamicheskoye proyektirovaniye raket [Dynamic design of rockets]. Dnepropetrovsk, DGU Publ., 2010. 264 p.
Aleksandrova T. E. O yedinstvennosti resheniya zadachi parametricheskogo sinteza lineynoy dinamicheskoy sistemy s integral'nym kvadratichnym kriteriyem optimal'nosti [On the uniqueness of the solution of the problem of parametric synthesis of a linear dynamical system with an integral quadratic optimality criterion]. Sistemi obrobki ínformatsíí̈ [Processing Systems Information]. Khar'kov, KHUPS Publ., 2013, issue 7(114), pp. 116–120.
Aleksandrov Ye. Ye., Kozlov E. P., Kuznyeczov B. I. Avtomatychne keruvannya ruhomymy obyektamy i tehnologichnymy procesamy. Tom 2. Avtomatychne keruvannya ruhom litalnyh aparativ [Automatic control of moving objects and technological processes. Volume 2. Automatic control of the movement of aircraft]. Kharkiv, NTU «KhPI», 2006. 528 p.
Ayzenberg YA. Ye., Sukhorebryy V. G. Proyektirovaniye sistem stabilizatsii nositeley kosmicheskikh apparatov [Designing systems for stabilization of spacecraft carriers]. M.: Mashinostroyeniye Publ., 1986. 224 p.
Kuntsevich V. M. Upravlenie v usloviyah neopredelennosti: garantirovannyie rezultatyi v zadachah upravleniya i identifikatsii [Management under uncertainty: guaranteed results in management and identification tasks]. K, Naukova dumka, 2006. 264 p.
Aleksandrov E. E., Aleksandrova T. E. Vyibor optimiziruemogo funktsionala v zadachah parametricheskogo sinteza sistem stabilizatsii [Selection of an optimized functional in problems of parametric synthesis of stabilization systems]. Artilleriyskoe i strelkovoe vooruzhenie [Artillery and small arms]. 2004, no. 2, pp. 23–26.
Rabinovich B. I. Vvedeniye v dinamiku raket-nositeley kosmicheskikh apparatov [Introduction to the dynamics of launch vehicles of spacecraft]. M.: Mashinostroyeniye Publ., 1975. 274 p.
Ihdalov Y. M., Kuchma L. D., Polyakov M. V., Sheptun YU. D. Rakety-nosiyi i kosmichni stupeni raket yak obʺyekty keruvannya [Rocket carriers and space stages of missiles as objects of control]. Dnipropetrovsʹk: ART-PRESS Publ., 2004. 564 p.
Kolesnikov K. S. Dinamika raket [Dynamics of rockets]. M.: Mashinostroyeniye Publ., 1980. 376 p.
##submission.downloads##
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Системний аналiз, управління та iнформацiйнi технологiїАвтори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
