Программы и алгоритмы управления движением гиперзвукового летательного аппарата на участке разгона - набора высоты

• Автор: Кочян, Антонина Грачевна
• Шифр специальности: 05.07.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 210 с. : ил.

Содержание

Основные сокращения

Введение

1 Математическая модель движения

1.1 Гиперзвуковой летательный аппарат

1.1.1 Гиперзвуковой маршевый самолёт

1.1.2 Воздушно-космический самолёт

1.1.3 Гиперзвуковой самолёт-разгонщик

1.2 Аэродинамические характеристики

1.3 Характеристики силовой установки

1.4 Уравнения движения

2 Номинальные программы управления
2.1 Задача оптимального управления для гиперзвукового летательного аппарата
2.2 Двухступенчатая приближённо-оптимальная программа угла атаки и траектории гиперзвукового летательного аппарата
2.2.1 Программа и траектория гиперзвукового маршевого самолёта
2.2.2 Программы и траектории гиперзвукового самолёта- раз-гонщика
3 Возмущённое движение
3.1 Модель возмущённого движения
3.2 Траектории возмущённого движения гиперзвукового маршевого самолёта

3.3 Траектории возмущённого движения гиперзвукового само-
лёта-разгонщика
4 Постановка задачи и алгоритмы терминального управления
4.1 Многошаговое терминальное управление
4.2 Алгоритм одноканального управления по углу атаки для гиперзвукового маршевого самолёта
4.3 Алгоритм двухканального управления по углу атаки и секундному расходу топлива для гиперзвукового маршевого самолёта
4.4 Алгоритм одноканального управления по углу атаки для гиперзвукового самолёта-разгонщика
5 Командное управление гиперзвуковым маршевым самолётом
5.1 Одноканальное управление
5.1.1 Атмосферные возмущения
5.1.2 Отклонения аэродинамических характеристик
5.1.3 Совместное действие возмущений
5.2 Двухканальное управление
5.2.1 Атмосферные возмущения
5.2.2 Отклонения аэродинамических характеристик
5.2.3 Совместное действие возмущений
6 Командное управление гиперзвуковым самолётом -разгон-щиком
6.1 Атмосферные возмущения
6.2 Отклонения аэродинамических характеристик
6.3 Совместное действие возмущений
Заключение

Список использованных источников
Приложение А Области применения гиперзвуковых летательных аппаратов
Приложение Б Основные типы двигателей комбинированных силовых установок гиперзвуковых летательных аппаратов
Приложение В Результаты командного управления движением ГМС
Приложение Г Результаты одноканального командного управления движением ГСР

В [20] для предварительной оценки основных характеристик рассматриваемых схем АКС использовались «осреднённые» траектории движения ГСР. При этом отмечалось, что для более подробного анализа движения необходимо проводить его оптимизацию, что приведёт как к изменению формы траектории, так и к коррекции некоторых средних величин, полученных на этапе предварительной оценки.
Среди исследований оптимальных режимов полёта ГЛА с различными типами двигателей особо следует отметить работы сотрудников ЦАГИ, например, Федорова Л. П. [21], Филатьева А. С. [22, 23], Бузулука В. И. [24, 25]. Многие из полученных в разные годы результатов оптимизации траекторий движения аэрокосмических летательных аппаратов приведены в монографии [26], посвящённой 90-летию Центрального аэрогидродинамического института.
Поскольку на рассматриваемом в диссертации этапе разгона—- набора высоты оптимальные (приближённо-оптимальные) траектории ГМС и ГСР могут существенно отличаться от типовых траекторий, то целесообразно определить соответствующие программы управления движением и выявить его закономерности.
2.1 Задача оптимального управления для гиперзвукового летательного аппарата
Самым простым и понятным критерием оптимальности для ГЛА является величина топлива, израсходованного при его перемещении. Если секундный расход топлива постоянен, то величина расходуемого топлива пропорциональна времени движения.
Рассмотрим постановку задачи оптимального управления в форме вариационной задачи Майера [19]. Критерием оптимальности является время дви-