Отзыв на автореферат1 (Динамика цифровых резервированных асинхронных многотактных систем управления магистральных самолетов)

ОТЗЫВ на автореферат диссертации Баженова Сергея Георгиевича на тему «Динамика цифровых резервированных асинхронных многотактных систем управления магистральных самолетов», представленной к защите на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.07.09 «Динамика, баллистика и управление движением летательных аппаратов» В настоящее время мы являемся свидетелями интенсивной цифровизации всех областей человеческой деятельности.

Одним из аспектов этого процесса является широкое внедрение цифровых информационноуправляющих систем управления движущимися объектами различного назначения. Так практически во всех современных самолетах с цифровыми системами дистанционного управления (ЦСДУ) имеются на борту различные системы цифровой авионики. Также цифровые вычислители используются для управления и мониторинга различных подсистем и элементов самолета, таких как силовая система управления, электрогндравлические приводы и др.

Важнейшее значение имеет обеспечение их высокой надежности, что обусловлено требованиями безопасности полета. Традиционным средством обеспечения высокой надежности является резервирование систем. Кроме резервирования должны быть предусмотрены средства для обнаружения, локализации и изоляции отказов для своевременного переключения с отказавшего элемента на исправный. Для цифровых систем управления необходимо обеспечивать не только аппаратное, но и программное резервирование, поскольку наличие программной ошибки может привести к одновременному отказу всех каналов, а именно к отказу типа «общая точка».

Также к отказам типа общая точка может привести использование единых часов для синхронизации работы вычислителей. Кроме того, бортовые цифровые системы решают задачи управления множеством процессов, которые отличаются по динамике, т.е, имеют разные характерные времена. Так для управления приводами требуется наиболее быстрое регулирование с характерными частотами — 300 Гц, в системе ручного управления используются частоты 50-100 Гц, автоматическое управление можно реализовать на частотах 10-20 Гц. Соответственно, требуются новые подходы к разработке цифровых систем управления самолетов, для которых характерны многоканальность, применение разнородного резервирования, асинхронность работы и использование целого набора частот обновления информации для вычислений и управления.

Создание и отработка таких систем требует решения целого ряда новых проблем, которые не свойственны аналоговым и механическим системам. Этим определяется актуальность диссертационной работы, в которой разработаны методы анализа устойчивости и динамики самолетов с учетом резервирования, асинхронности и многотактностн выполнения операций ЦСДУ, а также использования межмашинного обмена для контроля и.

выравнивания информации. Щ., уд 1 Объектом исследования являются цифровые резервированные системы управления современных самолетов с высокой степенью автоматизации. Целью исследования является разработка методов и средств анализа сложных резервированных асинхронных многотактных ЦСДУ самолетов, расчета их характеристик, исследование особенностей их динамики, синтез алгоритмов синхронизации работы каналов.

Научная новизна диссертации. На основе частотного подхода развиты методы анализа устойчивости и расчета динамических характеристик самолетов с цифровыми резервированными асинхронными многотактными системами управления, обеспечивающими высокий уровень автоматизации. Изучено влияние выравнивания информации на динамические характеристики цифровой резервированной системы управления. Показано, что выравнивание сигналов прямой цепи, интегрального звена и апериодического фильтра приводит, соответственно, к дополнительному запаздыванию, изменению коэффициента прн интеграле и постоянной времени фильтра. Предложен метод анализа устойчивости резервированных цифровых систем управления на основе теории многосвязных систем 1М!МΠ— Ми16р1е 1при~, Мц16р1е Оцтрцс). Эффективность метода продемонстрирована на примере анализа многоконтурых систем управления самолета в боковом канале.

Практическая значимость. Сформулирован подход к тестированию цифровых резервированных асинхронных многотактных систем управления с помощью аналитических моделей в среде Ма1ЕаЬ в аналоговом и дискретном вариантах. Подход отработан на практике для расчета эталонных частотных характеристик, необходимых квалификационных испытаний реальной системы управления. Предложены методы выравнивания интегралов н фильтров в различных каналах системы управления, синтезнрованы алгоритмы синхронизации логических элементов в виде конечных автоматов.

Предложена методика предварительного выбора параметров алгоритмов контроля на базе двумерных функций распределения рассогласований между каналами с учетом уровня рассогласования и времени превышения этого уровня. Основные результаты работы использованы при разработке и отработке цифровых систем управления отечественных магистральных самолетов (Ту- 204, Ту-334, Сухой Суперджет — 100, МС-21). Теоретическая новизна. Показано, что в общем случае анализ устойчивости и динамики самолета с цифровой резервированной асинхронной системой управления невозможно свести к одноканальному варианту. Выявлено различие между передаточной функцией, определяющей устойчивость замкнутой системы «самолет - многоканальная асинхронная цифровая СДУ», и передаточной функцией разомкнутой системы при размыкании в общей точке непрерывной части.

Показано, что передаточная функция, Определяюпшя устойчивОсть замкнутой системы «самОлет " многОканальная асинхронная цифровая СДУ», является линейной частью передаточной функции разомкнутой системы при размыкании в общей точке непрерывной части. Замечании по содержанию и оформлению работы. 1, Несмотря на то, что силовая система управления является неотьемлемой частью системы управления самолета, в работе не уделено достаточного внимания проблеме цифрового управления приводами. Данный контур является наиболее быстрым, требования к его динамике наиболее жесткие, частоты Обновления информации наиболее высокие. Выбор рациональной. циклограммы работы в контуре управления приводами с различными частотами обновления информации представляет большой интерес и может рассматриваться как одно из направлений дальнейшего развития работы.

2. Недостаточно внимания уделено проблеме высокочастотных случайных составляющих, неизбежно присутствующих во входных сигналах системы управления. Расчет спектрального состава управляющих сигналов на исполнительные элементы играет большую роль при оценке ресурса приводов. Учет асинхронности, многотактности и выравнивания информации представляет, с этой точки зрения„большой интерес. Отмеченные замечания не снижают общий высокий уровень работы. Автореферат позволяет заключить, что диссертационная работа удовлетворяет всем требованиям ВАК РФ, предъявляемым к докторским диссертациям, а ее автор Баженов Сергей Георгиевич заслуживает присуждения ученой степени доктор технических наук по специальности 05.07.09 «Динамика, баллистика и управление движением летательных аппаратов» Заведующий кафедрой 'Тидромеханика, гидромаштины и гидропневмоавтоматика" МГТУ им.

Н.Э. Баумана, к.т.н. ааааа Д2.Иа Ученому секретарю диссертационного совета Д 212,125, 12 Старкову А.В. 125993 гоМосква, А-30, ГСП-3 Волоколамское шоссе, д,4 Лсннатрааскна нрт, л. 49 ага, Москва,!22 199 тслс 47 499942 И 21 факс: '7499М22122 Ктвряжетн119нса1а.отд Приложение: указанное в тексте 2 экз, по 4 листа каждый Зам.

Главного конструктора Круглякова О.В. 2~> вт ц Направляю Вам отзыв на автореферат диссертации Баженова Сергея Георгиевича «Динамика цифровых резервированных асинхронных многотактных систем управления магистральных самолетов», представленной к защите на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.07.09 «Динамика, баллистика и управление движением летательных аппаратовв нуТВЕРЖдАКь> Первый зам. Г~н)аврального директора ков П.Г. 2017 г.

ч вс;. як "" отзыв на автореферат диссертации Баженова Сергея Георгиевича на тему «Динамика цифровых резервированных асинхронных многотактных систем управления магистральных самолетов», представленной к защите на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05,07.09 «Динамика, баллистика и управление движением летательных аппаратов» Актуальность работы.

Создание гражданской авиационной техники охватывает множество видов деятельности, включая научный поиск и разработку новых технологий„проектирование, стендовые и летные испытания, производство, сертификацию и сопровождение эксплуатации авиационной техники. Этапным моментом в развитии магистральных самолетов можно считать переход на цифровые системы дистанционного управления П1СДУ).

Первым отечественным самолетом с элементами цифрового управления был Ил-96, оборудованный, в том числе, системой активного демпфирования (САД). За Ил-96 последовал Ту-204 с полностью цифровой основной системой управления и другие самолеты. В настоягцее время цифровые системы дистанционного управления тЦСДУ) применяются для ручного и автоматического управления на практически всех современных самолетах. Их создание и отработка связаны с рядом новых проблем, которые не свой~та~~вы аналоговым и механическим системам.