Разработка модели систе- мы управления демонстратора многоразовой ракеты-носителя с многокамерной двигатель- ной установкой на этапе посадки
Ключевые слова:
системы и алгоритмы управления, цифровое моделирование, динамические моделиАннотация
В статье рассматривается задача разработки модели системы управления демонстратора многоразовой ракеты-носителя на этапе посадки. Современные методы проектирования систем управления основаны на использовании цифровых моделей систем. В случае синтеза систем управления ракет-носителей необходимо учитывать то, что характеристики ракет-носителей сильно меняются в зависимости от времени и этапов полета. Целью исследования являлся вопрос построения модели многоразовой ракеты-носителя на этапе посадки и синтеза следящих систем, входящих в состав общей системы управления. В статье рассмотрена общая структура системы управления демонстратора ракеты-носителя с показом основных связей между ее элементами, даны структуры следящих систем демонстратора, приведены основные подходы к синтезу регуляторов систем стабилизации с целью получения требуемых статических и динамических свойств системы управления, приведены результаты моделирования движения демонстратора с использованием программной системы Simulink. Показаны оценки точности движения демонстратора ракеты-носителя на этапе посадки, даны данные по воздействию внешних условий на точность посадки. Приведенный подход к проектированию систем управления ракет-носителей является достаточно общим, позволяющим использовать материалы статьи при проектировании систем управления и частично конструкций ракет-носителей и их двигательных установок в целях оценки управляемости всего летательного аппарата. Материал статьи содержит достаточный объем графического материала, приведен обзор литературных источников, подтверждающих актуальность темы исследования и современный ее уровеньБиблиографические ссылки
1. Создание демонстратора технологии авиастроения / К.И. Сыпало, А.Л. Медведский, О.В. Бабичев и др. // Труды МАИ. 2017. № 95. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=84545 (дата обращения: 04.05.2026).
2. Семенов А.И., Кузнецов Д.А., Хомутов А.А., Макаров И.А. Летательный аппарат – многоразовый летный демонстратор: патент RU 186186 U1. 2018.
3. Сихарулидзе Ю.Г. Баллистика и наведение летательных аппаратов. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 407 с.
4. Ракета как объект управления / И.М. Игдалов, Л.Д. Кучма, Н.В. Поляков, Ю.Д. Шептун. Днепропетровск: АРТ-ПРЕСС, 2004. 544 с.
5. Егоров В.А. Справочные данные для расчетов траекторий космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1972. 240 с.
6. Малиновский А.А. Фундаментальные физические постоянные: справочное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1991. 240 с.
7. Schaub H., Junkins J.L. Analytical Mechanics of Space Systems. Reston: AIAA, 2003. 600 p.
8. Faires V.M. Analytical Mechanics. 3rd ed. New York: Macmillan, 2022. 424 p.
9. Louis N.H., Janet D.F. Analytical Mechanics. Cambridge: Cambridge University Press, 1998. 592 p.
10. Goldstein H., Poole C.P., Safko J L. Classical Mechanics. 3rd ed. Boston: Addison-Wesley, 2002. 638 p.
11. ГОСТ 4401–81. Атмосфера стандартная. Параметры. М.: Изд-во стандартов, 2004. 181 с.
12. ANSYS CFX-Solver Theory Guide. Release 16.2. 2017. 184 p.
13. Масягин В.С. Управление вектором тяги многокамерного жидкостного ракетного двигателя с центральным телом на основе прогнозирующей модели // Изв. вузов. Приборостроение. 2026. Т. 69, № 3. С. 211–224. DOI: 10.17586/0021-3454-2026-69-3-211-224.
14. Benjamin C.K. Automatic Control Systems. Upper Saddle River: Prentice-Hall, 1995. 800 p.
15. Antsaklis P.J., Michel A.N. Linear Systems. New York: McGraw-Hill, 1997. 324 p.
16. Palani S. Automatic Control Systems. Singapore: Springer, 2022. 908 p.
17. Levesque A.H., Giordano A.A. Modeling of Digital Communication Systems Using Simulink. Hoboken: John Wiley & Sons, 2018. 352 p.
18. Dingyü X., YangQuan C. System Simulation Techniques with MATLAB and Simulink. Hoboken: Wiley, 2018. 485 p.
19. Jongrae K. Dynamic System Modeling and Analysis with MATLAB and Python: For Control Engineers. Hoboken: Wiley-IEEE Press, 2022. 336p.
20. Тимохин А.Н., Румянцев Ю.Д. Моделирование систем управления с применением MATLAB. М.: ИНФРА-М, 2024. 256 с.





