Командное оптимальное управление траекториями гиперзвукового самолёта в условиях атмосферных возмущений
- Авторы: Крикунов М.М.1
-
Учреждения:
- Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
- Выпуск: Том 19, № 1 (2020)
- Страницы: 41-50
- Раздел: АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/7769
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2020-19-1-41-50
- ID: 7769
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рассмотрено возмущённое движение гиперзвукового самолёта на этапе набора высоты с разгоном. Возмущениями являются отклонения плотности атмосферы от значений стандартной модели. В работе используются следующие термины и определения. Номинальная оптимальная программа – программа управления углом атаки, полученная при решении задачи минимизации расхода топлива для модели стандартной атмосферы (в дальнейшем – номинальная программа). Номинальная «возмущённая» оптимальная программа – программа управления углом атаки, полученная при решении задачи минимизации расхода топлива для модели возмущённой атмосферы при условии, что возмущения известны (в дальнейшем – «возмущённая» программа). Командная оптимальная программа – программа управления углом атаки, полученная при решении задачи минимизации расхода топлива для модели возмущённой атмосферы при условии, что возмущения неизвестны (в дальнейшем – командная программа, командное управление). 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» атмосферы в конце рассматриваемого участка движения при решении краевой задачи нарушается ограничение по углу атаки, но заданные конечные условия по скорости, высоте и углу наклона траектории выполняются. Для «плотной» атмосферы выполнены конечные условия по высоте и углу наклона траектории, но не выполнено конечное условие по скорости. Поскольку для «возмущённой» программы нет вышеотмеченных нарушений ограничений на управление и фазовые координаты, то дальнейшее направление исследований командного оптимального управления связано с совершенствованием алгоритма решения краевой задачи.
Об авторах
М. М. Крикунов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Автор, ответственный за переписку.
Email: krikunov.mm@ssau.ru
ORCID iD: 0000-0002-0379-7372
кандидат технических наук,
старший научный сотрудник
Список литературы
- Бузулук В.И. Оптимизация траекторий движения аэрокосмических летательных аппаратов. М.: ЦАГИ, 2008. 476 с.
- Нечаев Ю.Н. Силовые установки гиперзвуковых и воздушно-космических летательных аппаратов. М.: Российская академия космонавтики, 1996. 214 с.
- 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.
- Балакин В.Л., Крикунов М.М. Анализ программ управления и траекторий движения гиперзвукового самолёта при наборе высоты // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2018. Т. 17, № 4. С. 18-26. doi: 10.18287/2541-7533-2018-17-4-18-26
- Балакин В.Л., Крикунов М.М. Возмущённое движение гиперзвукового самолёта при наборе высоты // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2019. Т. 18, № 2. С. 7-20. doi: 10.18287/2541-7533-2019-18-2-7-20
- Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1983. 393 с.
- Школьный Е.П., Майборода А. Атмосфера и управление движением летательных аппаратов. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 308 с.
- Крылов В.И., Бобков В.В., Монастырный П.И. Вычислительные методы. Т. II. М.: Наука, 1977. 400 с.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)