Формулировка задачи оптимального управления и моделирование динамики упругого механического объекта в фазовом пространстве

Владимир Владимирович Булаев
АО «НПО автоматики имени академика Н.А. Семихатова»

Александр Юрьевич Горанов
АО «НПО автоматики имени академика Н.А. Семихатова»


Аннотация


Приводится описание основных существующих задач теории оптимальных систем. Определяются ключевые особенности задачи оптимального управления для космических аппаратов и средств выведения. Ставится задача о формировании дискретной линейной математической модели на основе непрерывной модели, описываемой системой линейных неоднородных нестационарных дифференциальных уравнений. В качестве объекта управления рассматривается модель возмущенного движения первой ступени ракеты-носителя типа «Союз» этапа 2.1в вдоль программной траектории с учетом дополнительных степеней свободы (упругих колебаний корпуса и колебаний свободной поверхности жидкого наполнения баков) в плоскости тангажа. Сформирована непрерывная модель объекта в векторно-матричной явной канонической форме. Произведена дискретизация непрерывной модели, а также описана методика проведения дискретизации. Произведен сравнительный анализ процессов в непрерывной и дискретной моделях.

Ключевые слова


фазовое пространство; стабилизация движения; оптимальное управление; дискретная модель; упругий механический объект

Полный текст:

PDF

Литература


Атанс, М. Оптимальное управление / М. Атанс, П.Л. Фалб; под. ред. д.т.н. проф. Ю.И. Топчеева. – М.: Машиностроение, 1968. – 764 с.

Красовский, Н.Н. Теория управления движением (Линейные системы) / Н.Н. Красовский; под ред. А.А. Могилевского, Р.Т. Янушевского. – М.: Наука, 1968. – 476 с.

Мирошник, И.В. Теория автоматического управления. Нелинейные и оптимальные системы / И.В. Мирошник; под. ред. Е. Строгонавой. – СПб.: Питер, 2006. – 272 с.

Фельдбаум, А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем / А.А. Фельдбаум; под. ред. В.Н. Новосельцева, Р.Ш. Рутмана. – М.: Физматгиз, 1963. – 552 с.

Абгарян, К.А. Динамика ракет: учеб. для студентов вузов / К.А. Абгарян, Э.Л. Калязин, В.П. Мишин [и др.]; под. ред. акад. В.П. Мишина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 464 с.

Игдалов, И.М. Ракета как объект управления: учеб. / И.М. Игдалов, Л.Д. Кучма, Н.В. Поляков [и др.]; под ред. акад. С.Н. Конюхова. – Днепропетровск: АРТ-ПРЕСС, 2004. – 544 с.

Franklin, G.F. Digital control of dynamic systems / Gene F. Franklin, J. David Powell, Michael L. Workman; 3rd ed. – Addison Wesley Longman Inc., MA, USA, 1997. – 744 p.

Little, J.N. Ctrl-C and matrix environments for the computer-aided design of control systems / J.N. Little, A. Emami-Naeini, S.N. Bangert // Systems Control Technology Inc., Palo Alto, CA, USA, 1985. – P. 111–124.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/ctcr150410

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.