Автореферат (Динамика цифровых резервированных асинхронных многотактных систем управления магистральных самолетов), страница 6

24а)и затемм уточненыы по резулльтатам леетных испытаний (ррис. 24б).а) стеннд – нормальная перрегрузкаб) леттные испыттания – уггловая скоорость танггажаРиссунок 24 – Распределение Pdy/dt(h, Tconf) по результтатам модделированиия самолеттанаа пилотажнном стендде и PΔyij (h, Tconf ) – в летных исспытанияххРаассмотренн и другой случай,, когда оссновную рольрдля превышенния счетччикомнесравненийммаксималььногозначенияиграетсоставляяющая,связаннаяясю. Это спправедливоо, если производнпная парамметров дввижения оченьоасинхрронностьювеликаа и сущесствует замметный врременной сдвиг меежду сраввниваемымми сигналлами.«Шумаами» даттчиков в этом случаеспрренебрегааем, и ррассогласоование междумконтроолируемымми сигналлами имееет вид: Δyij ≥ dy(t)/ddt⋅τ.

Из этого выражжения слеедует,что еслли порог срабатыввания алгооритмов контролякббудетменньше, чемм произведдениепроизвводной контролируеемого сиггнала на временнойвй сдвиг между сигнналами раазныхканалоов, т.е. h ≥ dy(t)/dt⋅ττ в течениие временни подтвеерждения, то эта ситуация будетбтрактоваться каак отказ контролиируемого сигнала. Чтобы оценить максималльноение скороости измеенения поо временни парамеетров поллета, рассмотреныы двазначенрасчетнных случая. Произзводная коонтролирууемых сиггналов оччень великка при реезкомотклоннении рыччага управления наа максимаальное знначение и при входе самолеета в366ветровой порыв большой интенсивности. Зависимости производной от временипозволяют оценить минимальные пороги срабатывания для алгоритмов контроля рядапараметров полета. В этом случае определяется время превышения производнойконтролируемого сигнала заданного уровня (рис.

25). Из этих зависимостей полученымаксимальные значения производной контролируемого параметра, соответствующиевремениподтвержденияTconf = 0,2 с.Умножаяэтозначениепроизводнойнамаксимально возможное время рассогласования между сравниваемыми параметрами,можно получить первое приближение порогов срабатывания. В дальнейшем онидолжны быть уточнены по результатам летных испытаний.Рисунок 25 – Зависимость времени превышения производной параметра движениязаданного уровня от этого уровняРезультаты летных испытаний не только являются ценнейшим источникоминформации о характеристиках самолета, но также могут быть использованы дляполучения статистических данных о параметрах движения самолета и сигналах системы37управления.

Эти данные весьма полезны для коррекции распределений Pdy/dt(h, Tconf) –вероятности превышения производной контролируемого сигнала заданного порога втечение заданного времени и PΔyij (h, Tconf ) – превышения рассогласования междусравниваемыми сигналами заданного значения в течение заданного времени (рис. 24б).Заключение1.Разработанаметодикарезервированныхисследованияасинхронныхустойчивостимноготактныхидинамикисистемцифровыхуправлениявысокоавтоматизированных самолетов.

Методика базируется на частотных методаханализа и учитывает основные особенности построения и функционированиясложных цифровых систем управления самолетов, включая резервирование,асинхронность, многотактность, выравнивание информации между каналами,наличие запаздываний при передаче информации по цифровым линиям связи.2.Разработано программное обеспечение для анализа сложных цифровых системуправлениясамолетов,позволяющееоцениватьзапасыустойчивости,рассчитывать динамические характеристики с учетом особенностей построения ифункционирования цифровых систем дистанционного управления самолетов.3.Проведенанализвлияниявыравниванияинформациинадинамическиехарактеристики цифровой резервированной системы управления.

Показано, чтодоминирующим влиянием выравнивания является:4.−появление дополнительного запаздывания;−изменение коэффициента при интеграле;−изменение постоянной времени фильтра;−изменение структуры динамических звеньев.Разработанподходканализуустойчивостицифровыхрезервированныхасинхронных систем управления на основе методов теории многосвязных систем.Показано, что передаточная функция, определяющая устойчивость замкнутойсистемы, является нелинейной функцией коэффициентов усиления, а ее линейнаячасть совпадает с передаточной функцией разомкнутой системы. Предложен методструктурной декомпозиции для анализа многоконтурных систем управления.5.Разработан подход к тестированию сложных цифровых систем управления спомощью программно-аналитических моделей систем управления самолетов,учитывающих особенности цифровой реализации.

С помощью этих моделей38проводится расчет эталонных частотных характеристик, необходимых длятестирования системы управления при квалификационных испытаниях.6.Проведен синтез алгоритмов выравнивания значений интегральных звеньев ифильтров для системы управления самолета. Оценено влияние выравнивания надинамику системы и на рассогласование между сигналами разных каналов. Наоснове теории конечных автоматов синтезированы алгоритмы синхронизациилогических элементов разных каналов системы управления и проведен анализ ихэффективности.7.Разработана методика предварительного выбора порогов срабатывания алгоритмовконтроля сигналов СДУ современного магистрального самолета. Методикабазируется на требованиях к вероятности ложного срабатывания системы контроляи результатах стендовых исследований и летных испытаний самолета.8.Проведено исследование особенностей устойчивости и динамических характеристикмагистральных высокоавтоматизированных самолетов с ЦСДУ, реализующимисовременный набор функций системы управления.

Определены максимальныедопустимые временные запаздывания в сигналах, показана важность учета работысистемы контроля для выбора допустимого запаздывания в трактах сигналов.9.Разработанные методы использовались для оценки особенностей динамики иформировании рекомендаций при построении цифровых систем управлениясамолетов Ту-204, Ту-334, Сухой Суперджет 100, МС-21.Основные публикации автора по теме диссертации1.Системы дистанционного управления магистральных самолетов / Б.С. Алешин,С.Г. Баженов, Ю.И. Диденко, Ю.Ф. Шелюхин.

– М.: Наука, 2013. – 292 с.2.Баженов, С.Г.,Шелюхин, Ю.Ф.Анализизменениядинамическихсвойствсамолета при согласовании информации между резервированными каналамицифровой системы управления // Ученые записки ЦАГИ, 2013. – Т. XLIV, № 1.

–С. 94-106.3.Баженов, С.Г.Некоторыеособенностидинамикимноготактнойцифровойсистемы управления // Ученые записки ЦАГИ, 2010. – Т. XLI, № 5. – С. 56-65.4.Баженов, С.Г. К расчету устойчивости самолета в боковом канале с цифровоймноготактной системой управления // Ученые записки ЦАГИ, 2011.

– Т. XLII,№ 2. – С. 80-89.395.Баженов, С.Г. Оценка рассогласований между каналами цифровой системыуправления, вызванных сбоями информации // Ученые записки ЦАГИ, 2010. –Т. XLI, № 6. – С. 43-53.6.Баженов, С.Г. Синтез алгоритма синхронизации интегральных звеньев цифровойрезервированной системы управления // Ученые записки ЦАГИ, 2011. – Т. XLII,№ 1. – С. 86-93.7.Баженов, С.Г.Синтезалгоритмасинхронизациирелейно-гистерезисныхэлементов в цифровой резервированной системе управления с помощьюконечных автоматов // Ученые записки ЦАГИ, 2013.

– Т. XLIV, № 3. – С. 83-90.8.Баженов, С.Г., Лысенкова, Н.Б. К выбору порогов алгоритма контроля цифровойасинхронной системы штурвального управления магистрального самолета //Ученые записки ЦАГИ, 2015. – Т. XLVI, № 1. – С. 60-71.9.Баженов, С.Г., Диденко, Ю.И., Козяйчев, А.Н.

Синтез алгоритма ограниченияугла крена при движении самолета вблизи поверхности земли // Ученые запискиЦАГИ, 2016. – Т. XLVII, №3. – С. 71-79.10.Алешин, Б.С.,Баженов, С.Г.,бесконфликтныхтраекторийКулида, Е.Л.,предпосадочногоЛебедев, В.Г.Формированиеманеврированиясучетомограничений на маневренные возможности самолета // Проблемы управления,2012. – №2. – С. 70-75.11.Алешин, Б.С., Баженов, С.Г., Кулида, Е.Л., Лебедев, В.Г. Оценка реализуемости ибезопасности траекторий самолета с помощью бортовой математической модели// Проблемы управления, 2013.

– № 4. – С. 64-7112.Алешин, Б.С., Баженов, С.Г., Кулида, Е.Л., Лебедев, В.Г. Использование бортовоймодели самолета для оценки траекторий и повышения безопасности полета / Всб.:Результатыфундаментальныхисследованийвприкладныхзадачахавиастроения. – Москва, 2016. – С.

162-174.13.Bazhenov, S.G., Korolyov, V.S. Kulida, E.L., Lebedev, V.G. Simulation of On-boardModel of Airliner to Evaluate Capability of Trajectories and Flight Safety //Proceedings of 29th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences,ICAS 2014.40.