Параметрический синтез цифрового стабилизатора космической ступени ракеты-носителя с жидкостным реактивным двигателем на активном участке траектории полета
Розглянуто задачу вибору значень варійованих параметрів цифрового стабілізатора космічної ступені ракети-носія з рідинним реактивним двигуном на актиній ділянці траєкторії польоту, що забезпечують мінімальне значення адитивного інтегрального квадратичного функціонала з невідомими заздалегідь ваговим...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблемы управления и информатики |
|---|---|
| Datum: | 2020 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2020
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208724 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Название / ИОФамилия // Проблемы управления и информатики. — 2020. № 3. — С. ХХ-ХХ. — Бібліогр.: ХХ назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862564157484695552 |
|---|---|
| author | Александров, Е.Е. Александрова, Т.Е. |
| author_facet | Александров, Е.Е. Александрова, Т.Е. |
| citation_txt | Название / ИОФамилия // Проблемы управления и информатики. — 2020. № 3. — С. ХХ-ХХ. — Бібліогр.: ХХ назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы управления и информатики |
| description | Розглянуто задачу вибору значень варійованих параметрів цифрового стабілізатора космічної ступені ракети-носія з рідинним реактивним двигуном на актиній ділянці траєкторії польоту, що забезпечують мінімальне значення адитивного інтегрального квадратичного функціонала з невідомими заздалегідь ваговими коефіцієнтами, що обчислюється на рішеннях математичної моделі збуреного руху замкнутої системи стабілізації, що містить як звичайні диференціальні рівняння, так і рівняння в кінцевих різницях, з подальшим використанням програмних продуктів Optimization Toolbox в інтерактивному середовищі MATLAB або Minimize в інтерактивному середовищі MathCAD і відшукання невизначених вагових коефіцієнтів аддитивного функціонала. Такий підхід дозволяє відмовитися від використання методу «заморожених коефіцієнтів» і призводить до зменшення статичної помилки і підвищення швидкодії замкнутої системи стабілізації. На прикладі космічної ступені С5М ракети-носія «Циклон-3» показано, що рішення задачі параметричного синтезу цифрового стабілізатора за допомогою викладеного методу дозволяє до 25 % підвищити швидкодію системи, в кілька разів збільшити точність її стабілізації і значно послабити вплив коливань рідини в баках пального і окислювача на стабілізацію руху ступені. Для зменшення статичної помилки замкнутої системи стабілізації і додання їй властивості інваріантності до дії зовнішніх збурень значення змінних параметрів стабілізатора слід вибирати змінюваними під час руху вздовж активної ділянки траєкторії польоту ракети-носія.
The problem of choosing the values of the variable parameters of the digital stabilizer of the space stage of a booster rocket with a liquid engine in the active part of the flight path, which ensures the minimum value of the additive integral quadratic functional with unknown weight coefficients, calculated on the basis of the mathematical model of the perturbed motion of a closed stabilization system containing ordinary differential equations, and equations in finite differences, with subsequent using software products Optimization Toolbox in the MATLAB interactive environment or Minimize in the MathCAD interactive environment and finding the uncertain weighting coefficients of the additive functional. This approach allows you to abandon the use of the method of «frozen coefficients» and leads to a decrease in static error and increase of the speed of a closed stabilization system. Using the example of the C5M space stage of the «Cyclone-3» launch vehicle, it was shown that solving the problem of parametric synthesis of a digital stabilizer using the method described above allows up to 25 % increase in the system’s speed, several-fold increase in the stage stabilization accuracy and significantly weaken the effect of fluid oscillations in fuel and oxidizer tanks for stabilized stage motion. To reduce the static error of the closed stabilization system and to give it the property of invariance to the action of external perturbations, the values of the variable parameters of the stabilizer should be chosen variable in time along the active section of the flight path of the launch vehicle.
|
| first_indexed | 2025-11-25T23:31:31Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-208724 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0572-2691 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-25T23:31:31Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Александров, Е.Е. Александрова, Т.Е. 2025-11-04T17:52:31Z 2020 Название / ИОФамилия // Проблемы управления и информатики. — 2020. № 3. — С. ХХ-ХХ. — Бібліогр.: ХХ назв. — рос. 0572-2691 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208724 629.76 10.1615/JAutomatInfScien.v52.i5.20 Розглянуто задачу вибору значень варійованих параметрів цифрового стабілізатора космічної ступені ракети-носія з рідинним реактивним двигуном на актиній ділянці траєкторії польоту, що забезпечують мінімальне значення адитивного інтегрального квадратичного функціонала з невідомими заздалегідь ваговими коефіцієнтами, що обчислюється на рішеннях математичної моделі збуреного руху замкнутої системи стабілізації, що містить як звичайні диференціальні рівняння, так і рівняння в кінцевих різницях, з подальшим використанням програмних продуктів Optimization Toolbox в інтерактивному середовищі MATLAB або Minimize в інтерактивному середовищі MathCAD і відшукання невизначених вагових коефіцієнтів аддитивного функціонала. Такий підхід дозволяє відмовитися від використання методу «заморожених коефіцієнтів» і призводить до зменшення статичної помилки і підвищення швидкодії замкнутої системи стабілізації. На прикладі космічної ступені С5М ракети-носія «Циклон-3» показано, що рішення задачі параметричного синтезу цифрового стабілізатора за допомогою викладеного методу дозволяє до 25 % підвищити швидкодію системи, в кілька разів збільшити точність її стабілізації і значно послабити вплив коливань рідини в баках пального і окислювача на стабілізацію руху ступені. Для зменшення статичної помилки замкнутої системи стабілізації і додання їй властивості інваріантності до дії зовнішніх збурень значення змінних параметрів стабілізатора слід вибирати змінюваними під час руху вздовж активної ділянки траєкторії польоту ракети-носія. The problem of choosing the values of the variable parameters of the digital stabilizer of the space stage of a booster rocket with a liquid engine in the active part of the flight path, which ensures the minimum value of the additive integral quadratic functional with unknown weight coefficients, calculated on the basis of the mathematical model of the perturbed motion of a closed stabilization system containing ordinary differential equations, and equations in finite differences, with subsequent using software products Optimization Toolbox in the MATLAB interactive environment or Minimize in the MathCAD interactive environment and finding the uncertain weighting coefficients of the additive functional. This approach allows you to abandon the use of the method of «frozen coefficients» and leads to a decrease in static error and increase of the speed of a closed stabilization system. Using the example of the C5M space stage of the «Cyclone-3» launch vehicle, it was shown that solving the problem of parametric synthesis of a digital stabilizer using the method described above allows up to 25 % increase in the system’s speed, several-fold increase in the stage stabilization accuracy and significantly weaken the effect of fluid oscillations in fuel and oxidizer tanks for stabilized stage motion. To reduce the static error of the closed stabilization system and to give it the property of invariance to the action of external perturbations, the values of the variable parameters of the stabilizer should be chosen variable in time along the active section of the flight path of the launch vehicle. ru Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Проблемы управления и информатики Космические информационные технологии и системы Параметрический синтез цифрового стабилизатора космической ступени ракеты-носителя с жидкостным реактивным двигателем на активном участке траектории полета Параметричний синтез цифрового стабілізатора космічної ступені ракети-носія з рідинним реактивним двигуном на активній ділянці траєкторії польоту Parametric synthesis of the digital stabilizer of the space stage of the rocket-carrier with a liquid reactive engine at the active section of the flight trajectory Article published earlier |
| spellingShingle | Параметрический синтез цифрового стабилизатора космической ступени ракеты-носителя с жидкостным реактивным двигателем на активном участке траектории полета Александров, Е.Е. Александрова, Т.Е. Космические информационные технологии и системы |
| title | Параметрический синтез цифрового стабилизатора космической ступени ракеты-носителя с жидкостным реактивным двигателем на активном участке траектории полета |
| title_alt | Параметричний синтез цифрового стабілізатора космічної ступені ракети-носія з рідинним реактивним двигуном на активній ділянці траєкторії польоту Parametric synthesis of the digital stabilizer of the space stage of the rocket-carrier with a liquid reactive engine at the active section of the flight trajectory |
| title_full | Параметрический синтез цифрового стабилизатора космической ступени ракеты-носителя с жидкостным реактивным двигателем на активном участке траектории полета |
| title_fullStr | Параметрический синтез цифрового стабилизатора космической ступени ракеты-носителя с жидкостным реактивным двигателем на активном участке траектории полета |
| title_full_unstemmed | Параметрический синтез цифрового стабилизатора космической ступени ракеты-носителя с жидкостным реактивным двигателем на активном участке траектории полета |
| title_short | Параметрический синтез цифрового стабилизатора космической ступени ракеты-носителя с жидкостным реактивным двигателем на активном участке траектории полета |
| title_sort | параметрический синтез цифрового стабилизатора космической ступени ракеты-носителя с жидкостным реактивным двигателем на активном участке траектории полета |
| topic | Космические информационные технологии и системы |
| topic_facet | Космические информационные технологии и системы |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208724 |
| work_keys_str_mv | AT aleksandrovee parametričeskiisintezcifrovogostabilizatorakosmičeskoistupeniraketynositelâsžidkostnymreaktivnymdvigatelemnaaktivnomučastketraektoriipoleta AT aleksandrovate parametričeskiisintezcifrovogostabilizatorakosmičeskoistupeniraketynositelâsžidkostnymreaktivnymdvigatelemnaaktivnomučastketraektoriipoleta AT aleksandrovee parametričniisintezcifrovogostabílízatorakosmíčnoístupeníraketinosíâzrídinnimreaktivnimdvigunomnaaktivníidílâncítraêktoríípolʹotu AT aleksandrovate parametričniisintezcifrovogostabílízatorakosmíčnoístupeníraketinosíâzrídinnimreaktivnimdvigunomnaaktivníidílâncítraêktoríípolʹotu AT aleksandrovee parametricsynthesisofthedigitalstabilizerofthespacestageoftherocketcarrierwithaliquidreactiveengineattheactivesectionoftheflighttrajectory AT aleksandrovate parametricsynthesisofthedigitalstabilizerofthespacestageoftherocketcarrierwithaliquidreactiveengineattheactivesectionoftheflighttrajectory |