Максиминный контроль качества стабилизации космических объектов

• Автор: Лемак, Степан Степанович
• Шифр специальности: 01.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 235 с. : ил.

Глава 1. Постановка задач и функциональная схема максиминного контроля
1.1 Постановка задачи контроля качества качества стабилизации
1.2 Компьютерное тестирование алгоритмов стабилизации
1.3 Контроль качества полуавтоматического управления — стендовое тестирование пилотов
1.4 Математическая постановка 1-го этапа максиминного тестирования качества стабилизации
Глава 2. Стратегия жесткого тестировашия
2.1 Описание формализма (методики) жесткого тестирования
2.2 Нахождение нижней (наилучшей) оценки
2.2.1 Тестирование при отсутствии постояннодействующих возмущений
2.2.2 Сингулярная задача тестирования
2.2.3 Тестирование при наличии постояннодействующих возмущений
2.3 Наилучшая оценка в случае стохастической стабилизации
2.3.1 Вычисление отличного результата в случае линейных обратных связей по управлению
2.3.2 Вычисление отличного результата для нелинейных управлений
Глава 3. Стратегия мягкого тестирования
3.1 Описание методики мягкого тестирования
3.2 Существование седловой точки динамической игры
3.2.1 Существование седловой точки в случае начальных возмущений
3.2.2 Седловая точка в линейно-квадратиченой игре(при
^ отсутствии параметричских возмущений)
3.2.3 Седловая точка в задаче робастной стабилизации системы второго порядка

3.2.4 Существование седловой точки для случая финитного функционала и программных стратегий
3.3 Решение задачи Булгакова для нахождения стратегии тестирования
3.4 Седловая точка геометрической игры
3.4.1 Примеры существования седловой точки геометрической игры
3.4.2 Процедура поиска седловой точки динамической игры
3.5 Классификация задач тестирования
3.5.1 Функциональный подход
3.5.2 Стохастический подход
Глава 4. Компьютерное тестирование точности магнитной
стабилизации спутника
4.1 Уравнения движения
4.2 Структура алгоритмов магнитной стабилизации, возмущающих воздействий внешней и внутренней среды и описание функциональной схемы тестирования
4.3 Пример реализации методики тестирования в задаче стабилизации тангажных колебаний спутника
Заключение
Глава 5. Стендовое тестирование качества управляемого
спуска с орбиты
5.1 Кинематическая схема динамического стенда управляемого спуска и постановка задачи акселерационной имитации
5.2 Математическое описание управляемого спуска с орбиты
5.2.1 Уравнения движения центра масс КЛА
5.2.2 Имитационная модель атмосферы
5.3 Алгоритмы динамической имитации перегрузок на центрифуге с использованием 3-х степеней свободы кардано-вого подвеса
5.4 Реализация алгоритма динамической имитации спуска на тренажере ТС
5.5 Стендовое тестирование кандидата в космонавты
Заключение
Глава 6. Стендовое тестирование качества визуальной стабилизации "Сейфера"
6.1 Описание структуры управления сейфером
6.1.1 Инструментальные погрешности
6.2 Уравнения движения в окрестности МКС
6.3 Алгоритмы формирования среды функционирования для системы управления сейфером и сенсоров пилота-оператора
6.3.1 Уравнения возмущенного движения модуля на фазе причаливания
6.3.2 Постановка задачи тестирования точности причаливания
6.3.3 Постановка задачи динамической имитации для сенсоров космонавта-оператора
6.4 Сенсорный конфликт в условиях микрогравитации и его динамическая имитация на стенде ЦФ-18
6.4.1 Глазодвигательные нарушения на орбите
6.4.2 Описание вестибуло-сенсорного конфликта невесомости
6.4.3 Моделирование сенсорного конфликта невесомости
6.5 Реализация методики тестирования точности причаливания сейфера
Заключение
Заключение к диссертации
Литература
<3} х {|Ы1 < !}• Таким образом отличный результат находим из решения задачи
= тахшіп ,/(и,и), (2-41)
ьєУ и
с функционалом качества

З = х^)т 8х(Ьк) + / (хтСх + игМи)<И. (2.42)
•Ло
Пусть на текущем шаге решения внешней задачи на максимум известно решение V = (д(£),ц).
Рассмотрим решение внутренней задачи (шаг А) при известном V. Оптимальные и находим из уравнения Веллмана [30] для системы (2.40) и функционала (2.42)
V) 4- тіп[Т4т(Ах + Ви + Сд) + хтСх + итЫи = 0, (2.43)
где У(Ь,х) — функция Веллмана. Условие минимума в (2.43)
Ви + ит Ии]
приводит к уравнению и0 = —|У_15тТ4.
Функцию Веллмана ищем в виде V = хт£х + 1тх + 10. Подставляя в уравнение Веллмана (2.43), получим соотношения
£ + 0 + £Л + Ат£-££ЛГ1Вт£ = 0, £(**) = 5, (2.44)
І + АТ1 - £ВМ~1В71 + 2£Сд = 0, Щк) = 0, (2.45)
/о - іітВЛГ1Втг + 1тСо = 0, г0(4) = о. (2.46)
Оптимальное значение функционала следующее:
3(и°, д, г) = 7ут£(іо)т? + ^Т(*о)т7 + А)(*о)- (2.47)
Как и в предыдущем пункте, решение внешней задачи максимизации функционала (2.47) по (д(£),ц) будем искать последовательно, сначала при заданных 7) решая задачу на шаге С — найти максимум по д(<).
Заметим, что первое слагаемое в (2.47) и решение уравнения (2.44) от д(4) не зависит и задача сводится к решению задачи оптимального управления по д для системы (2.45),(2.46) и линейного функционала (2.47).