Метод совмещенного синтеза законов управления движением летательных аппаратов по взлетно-посадочной полосе в режиме посадки

• Автор: Крееренко, Ольга Дмитриевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 203 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 ПРОБЛЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ПО ВЗЛЕТНОПОСАДОЧНОЙ ПОЛОСЕ В РЕЖИМЕ ПОСАДКИ.

1 Л. Особенности управления торможением ЛА на посадке.

1.2. Математическое описание движения ЛА по ВПП.

1.2.1. Системы координат.

1.2.2. Математические модели движения ЛА по ВПП

1.3. Методы и средства определения коэффициента сцепления.

1.4. Обзор методов синтеза законов управления для нелинейных моделей объектов управления.

1.5. Проблема совмещенного синтеза законов управления.

1.6. I Остановка общей задачи совмещенного синтеза законов управления движением ЛА по ВПП на посадке.

1.7. Выводы по главе

Глава 2 СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ БАЗОВЫХ ЗАКОНОВ
УПРАВЛЕНИЯ
2.1. Метод аналитического конструирования агрегированных регуляторов.
2.2. Синергетический синтез базовых законов управления траекторией движения и торможением ЛА на ВПП
2.2.1. Математическая модель.
2.2.2. Синтез регуляторов
2.2.3. Моделирование .
2.2.3.1. Ограничение управляющих воздействий.
2.2.3.2. Моделирование при различных параметрах регулятора угла поворота носового колеса.
2.2.3.3. Моделирование при различных отклонениях ДА от оси ВПП
2.3. Выводы по главе
Глава 3 СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ АДАПТИВНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ
3.1. Аналитическое конструирование нелинейных динамических регуляторов с наблюдателями состояния.
3.2. Синтез динамического регулятора с наблюдателем коэффициентов сцепления.
3.2.1. Математическая модель.
3.2.2. Синтез наблюдателей коэффициентов сцепления.
3.2.3. Моделирование.
3.3. Синергетический синтез астатических регуляторов коэффициентов сцепления.
3.3.1. Модель
3.3.2. Синтез регулятора.
3.3.3. Моделирование.
3.4. Выводы по главе
Глава 4 ИДЕНТИФИКАЦИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ
МОДЕЛИ ШАССИ НА ОСНОВЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
4.1. Постановка задачи идентификации коэффициента сопротивления качению и коэффициента торможения.
4.2. Описание подхода к выбору вида нейросети для решения задачи идентификации.
4.3. Расчетные формулы
4.4. Алгоритм программы.
4.4.1. Схема и основные элементы алгоритма идентификации.
4.4.2. Параметры интегрирования и параметры настройки нейросетей
4.4.3. Режимы работы программы.
4.4.4. Использование нескольких образцов исходных данных.
4.4.5. Структура используемых ИНС и результатов идентификации.
4.4.6. Зондирование ИНС получение табличных зависимостей
4.5. Исходные данные
4.6. Результаты идентификации.
4.6.1. Сопоставление результатов оценки сопротивления колес, вызванного слоем осадков, с расчетами по рекомендациям ИКАО ИРА
4.6.2. Сопоставление результатов идентификации коэффициента торможения с ранее полученными данными и с данными из ЫРА
4.6.3. Г рафики результатов повторения экспериментов на математической модели.
4.7. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Чаще всего к авиационным происшествиям приводят отказные ситуации в авиационных системах, человеческий фактор и внешние воздействия. Проблема управления движением ЛА по ВПП в режиме посадки состоит в устранении или, по крайней мере, минимизации причин, вызывающих выкатывание ЛА за пределы ВПП. Помимо обеспечения безопасности пассажиров и экипажа, актуальной научнотехнической задачей является синтез автоматической системы управления, гарантирующей уменьшение посадочной дистанции, оптимальное соотношение режимов торможения и проскальзывания, а также сведение к нулю бокового отклонения ЛА от осевой линии ВПП. Рассмотрим методику процесса торможения ЛА на посадке на этапе пробега, что позволит определить, какие управляющие поверхности и системы самолета, и на каких временных этапах, участвуют в процессе управления торможением. Пробег самолета начинается с момента касания ВПП колесами шасси. Движение самолета на этом участке прямолинейное, замедленное. В любых условиях посадки требования норм летной годности торможение самолета должно быть обеспечено в пределах бетонной части ВПП. После опускания передней стойки шасси, включения реверса тяги и отклонения интерцепторов командир воздушного судна должен приступить к торможению к этому моменту колеса основного шасси вращаются с большой частотой . В процессе пробега замедляющими являются сила лобового сопротивления самолета, трение колес о землю в первый момент пробега, силы от заторможенных колес после начала торможения и тяга реверса . Рассмотрим задачу определения вектора управления как функции переменных состояния системы для самолета Бе0ЧСЕ. Согласно технике посадки, подробно описанной в Руководстве по летной эксплуатации РЛЭ самолета Бе0ЧСЕ , ручка управления двигателем РУД плавно перемещается в положение ЗМГ режим земного малого газа на этапе выравнивания самолета на воздушном участке и остается в этом крайнем положении в процессе движения самолета по взлетнопосадочной полосе вплоть до полной его остановки и выключения двигателя. После приземления касания ВП основными колесами шасси летчик устанавливает в верхнее положение и удерживает гашетку воздушных тормозов ГВТ, при этом на приборной панели появляются символы выпущенного положения интерцепторов и тормозных щитков. Затем плавно опускается передняя опора шасси, загрузка передней опоры осуществляется отклоненим ручки управления рулем высоты от себя При незагруженной передней опоре невозможно использование тормозов колес. Интенсивность торможения определяется в зависимости от длины и состояния ВГП. Направление на пробеге выдерживается отклонением педалей и, при необходимости, раздельным торможением колес. При наличии бокового ветра стремление самолета к развороту на ветер также парируется отклоненем педалей и, при необходимости, раздельным торможением колес. МТ, МТ2 тормозные моменты, приложенные к колесам основных стоек шасси. Следует учесть, что к колесам основных стоек шасси могут быть приложены как одинаковые, так и различные по величине тормозные моменты. Для математического описания движения самолета в воздухе и на ВПП используется целый ряд математических моделей. Например, математические модели, записанные через углы Эйлера, направляющие косинусы, кватернионы параметры РодригаГамильтона. Эти модели подробно представлены в целом ряде литературных источников ,, поэтому, не будем подробно останавливаться на описании каждой из них, а перейдем сразу к рассмотрению математической модели движения ЛА по ВПП с шасси, записанной через углы Эйлера. Как уже было сказано во введении, движущийся по ВПП летательный аппарат представляет собой многоуровневую нелинейную динамическую систему, включающую подсистемы самолетшассиВПП. Представленные в литературных источниках математические модели ЛА, как правило, не дают в полной мере описания всех рассматриваемых подсистем и носят разрозненный характер. Вероятно, ввиду того, что этап движения ЛА по ВПП в режиме торможения носит весьма кратковременный характер, авторы книг и учебных пособий по аэромеханике и динамике полета не придают ему большого значения.