Командное оптимальное управление траекториями гиперзвуковой первой ступени авиационно-космической системы в условиях атмосферных возмущений

М. М. Крикунов

Аннотация


Рассмотрено возмущённое движение гиперзвуковой первой ступени авиационно-космической системы на этапе набора высоты с разгоном. Возмущениями являются отклонения плотности атмосферы от значений стандартной модели. Принят многошаговый процесс управления. На каждом шаге управления методом принципа максимума Понтрягина определяется командная программа угла атаки. На первом шаге используется номинальная программа управления. Представлены результаты моделирования возмущённого движения с командным управлением углом атаки для предельно «разреженной» и предельно «плотной» атмосферы. Для «разреженной» и «плотной» атмосферы в конце участка набора высоты с разгоном при решении краевой задачи нарушается ограничение по углу атаки. При сохранении последнего командного управления, полученного в результате решения краевой задачи, заданные конечные условия по скорости и высоте выполняются. Конечное значение угла наклона траектории для «разреженной» атмосферы меньше заданного на 10%, для «плотной» атмосферы – больше на 12%.


Ключ. слова


Авиационно-космическая система; гиперзвуковая первая ступень; набор высоты; разгон; атмосферные возмущения; оптимальная программа угла атаки; шаг управления; минимум массы топлива; принцип максимума Понтрягина

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Бузулук В.И. Оптимизация траекторий движения аэрокосмических летательных аппаратов. М.: ЦАГИ, 2008. 476 с.

2. Нечаев Ю.Н. Силовые установки гиперзвуковых и воздушно-космических летательных аппаратов. М.: Российская академия космонавтики, 1996. 214 с.

3. Нечаев Ю.Н., Полев А.С., Никулин А.В. Моделирование условий работы пароводородного РТД в составе силовой установки гиперзвукового летательного аппарата // Вестник Академии космонавтики. Научно-технические проблемы космонавтики. Выпуск 2. Материалы научных докладов на заседаниях направления в 1996-1997 гг. M.: Российская академия космонавтики, 1998. С. 159-191.

4. Балакин В.Л., Крикунов М.М. Анализ программ управления и траекторий набора высоты гиперзвуковой первой ступени авиационно-космической системы // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2019. Т. 18, № 1. С. 18-29. DOI: 10.18287/2541-7533- 2019-18-1-18-29

5. Балакин В.Л., Крикунов М.М. Возмущённое движение гиперзвуковой первой ступени авиационно-космической системы при наборе высоты // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2019. Т. 18, № 3. С. 16-28. DOI: 10.18287/2541-7533-2019-18-3-16-28

6. Крикунов М.М. Командное оптимальное управление траекториями гиперзвукового самолёта в условиях атмосферных возмущений // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2020. Т. 19, № 1. С. 41-50. DOI: 10.18287/2541-7533-2020-19-1-41-50

7. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1983. 393 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2020-19-2-31-37

Ссылки

  • Ссылки не определены.


© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2020

 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533