Просмотр сведений о научной статье


Обложка номера

№2 2017

Заголовок

Синтез управления малым космическим аппаратом с использованием двигателя-маховика на основе метода управления с поводырем

Авторы

О.А. Толпегин, П.Ю. Литвинова

Организация

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова
г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Аннотация

Рассматривается управление малым космическим аппаратом с использованием двигателя-маховика при действии возмущений, статистические свойства которых неизвестны, но ограничены по абсолютной величине. Задача рассматривается как дифференциальная игра двух игроков, так как в качестве одного игрока, стратегия которого неизвестна, выступает возмущающий момент, а в качестве другого игрока – космический аппарат, управление которого нужно выбрать. Особенность решения состоит в том, что множество управлений малого космического аппарата разбивается на два подмножества: одно подмножество управлений используется для компенсации возмущений, а второе – для решения исходной задачи при отсутствии возмущений. Полученная траектория называется траекторией поводыря. Множество управлений разделить на два удается в редких случаях, поэтому в данной работе заранее выделяется подмножество управлений для решения исходной задачи при отсутствии возмущений, строится траектория поводыря, а затем в результате моделирования определяется допустимый диапазон возмущений с заданными статистическими свойствами, при которых возможно решение исходной задачи с допустимой точностью. Этот подход можно использовать как для линейных, так и нелинейных систем. В статье данный подход используется для стабилизации малого космического аппарата по углу тангажа. Траектория движения поводыря выбрана с помощью метода фазовых траекторий. Влияние возмущений оценивается по времени переходного процесса. Результаты моделирования иллюстрируют работоспособность предлагаемого подхода для оценки влияния возмущений на возможности управления малого космического аппарата.

Ключевые слова

малый космический аппарат, двигатель-маховик, дифференциальные игры, метод управления с поводырем

Список литературы

[1] Алексеев К. Б., Бебенин Г. Г. Управление космическим летательным аппаратом. М. : Машиностроение, 1964. 404 с.

[2] Красовский Н. Н., Субботин А. И. Позиционные дифференциальные игры. М. : Наука, 1974. 456 с.

[3] Субботин А. И., Ченцов А. Г. Оптимизация гарантии в задачах управления. М. : Наука, 1981. 288 с.

[4] Математическая теория оптимальных процессов / Л. С. Понтрягин, В. Г. Болтянский, Р. В. Гамкрелидзе, Е. Ф. Мищенко. М. : Наука, 1969. 384 с.

[5] Толпегин О. А. Прикладные методы оптимального управления. Тексты лекций. СПб. : БГТУ «ВОЕНМЕХ», 2004. 215 с.



Цитирование данной статьи

Толпегин О.А., Литвинова П.Ю. Синтез управления малым космическим аппаратом с использованием двигателя-маховика на основе метода управления с поводырем // Исследования наукограда. 2017. Т. 1. № 2. С. 82-87.