Гусинін Андрій Вячеславович. Синтез алгоритму керування відхиленням вектора тяги аеростатичного літального апарату на етапі зльоту

Краткое описание

Гусинін Андрій Вячеславович. Синтез алгоритму керування відхиленням вектора тяги аеростатичного літального апарату на етапі зльоту : Дис... канд. наук: 05.13.03 - 2007.

Гусинін А.В. Синтез алгоритму керування відхиленням вектора тяги аеростатичного літального апарата на етапі зльоту.- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю: 05.13.03. системи та процеси керування Національний авіаційний університет, Київ, 2007.
Дисертація присвячена питанням розробки перспективних керованих аеростатичних літальних апаратів - дирижаблів. Сформульована методологія рішення задачі керування рухом дирижабля середнього класу на основі диференціальних перетворень, яка дозволяє значно спростити та розв’язати задачу в області зображень з відсутнім неперервним аргументом. Розроблена спектральна модель динаміки повздовжнього керованого руху дирижабля, яка не включає функції часу та застосування якої спрощує рішення задачі синтезу алгоритмів керування в області диференціальних зображень. Запропонована нова методика синтезу алгоритмів автоматичного керування рухом багаторежимного аеростатичного літального апарата, що не потребує чисельного інтегрування диференціальних рівнянь руху та припускає рішення у аналітичному вигляді. Розроблено новий алгоритм автоматичного керування відхиленням вектора тяги дирижабля середнього класу на етапі зльоту, застосування якого дозволяє підвищити ефективність керування апаратом на малих швидкостях польоту.

У дисертаційній роботі вирішено актуальне наукове завдання розробки алгоритму автоматичного керування відхиленням вектору тяги аеростатичного літального апарату середнього класу на етапі зльоту, застосування якого дозволяє підвищити ефективність керування апаратом на малих швидкостях польоту.
У рамках досягнення цієї мети були отримані наступні результати:

Сформульована методологія рішення задачі керування рухом аеростатичного літального апарата середнього класу на основі диференціальних перетворень, яка дозволяє значно спростити та розв’язати задачу в області зображень з відсутнім неперервним аргументом.
Вперше розроблена спектральна модель динаміки повздовжнього руху аеростатичного літального апарата, яка не включає функції часу та застосування якої спрощує рішення задачі синтезу алгоритмів керування в області диференціальних зображень.
Запропонована нова методика синтезу алгоритмів автоматичного керування рухом багаторежимного аеростатичного літального апарата середнього класу, що базується на математичному апараті диференціальних перетворень та, на відміну від відомих, не потребує чисельного інтегрування диференціальних рівнянь руху та припускає рішення в аналітичному вигляді.
Розроблено новий алгоритм автоматичного керування відхиленням вектора тяги аеростатичного літального апарату середнього класу на етапі зльоту, застосування якого дозволяє підвищити ефективність керування апаратом на малих швидкостях польоту.

Проведена порівняльна оцінка ефективності керування відхиленням вектора тяги дирижабля на етапі зльоту. Підтверджено, що застосування на дирижаблі автоматичного керування відхиленням вектора тяги згідно синтезованого алгоритму в порівнянні з ручним керуванням підвищує маневреність дирижабля, покращує його злітні характеристики, забезпечує більш крутий набір висоти та можливість здійснення практично вертикального та короткого зльоту. При цьому, забезпечується більший кліренс при зльоті та приведення дирижабля в задані термінальні умови з досягненням у кінці зльоту на ~20-25% більшої горизонтальної швидкості.
Проведено маркетингове дослідження кон’юнктури світового ринку дирижаблебудування. Показано доцільність застосування дирижабельної транспортної системи у якості ефективного доповнення до існуючого повітряного транспорту. Визначені галузі застосування сучасних дирижаблів у різних сферах народного господарства та в інтересах національної безпеки України. Показано, що в Україні є всі можливості для створення сучасних дирижаблів.

7. Теоретичні результати, що отримані в дисертаційній роботі, впроваджені на НВП «Хартрон-Аркос» при виборі алгоритмів термінального керування багаторежимними літальними апаратами, в навчальний процес Національного авіаційного університету та Національного аерокосмічного університету «ХАІ».