Отзывы оппонентов2 (Динамика цифровых резервированных асинхронных многотактных систем управления магистральных самолетов)

Малышеву В.В. 125993, г. Москва„А-ЗО, ГСП-3„ Волоколамское шоссе, д.4 По во>тросу: отзыв ив лисссртаиа>о Направляю Вам отзыв официального оппонента Оболенского Юрия Геннадьевича на диссертацию соискателя Баженова Сергея Георгиевича на тему «Динамика цифровых резервированных асинхронных многотактных систем управления магистральных самолетов», представленную к защите на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.07.09 «Динамика, баллистика и управление движением летательных аппаратов» Приложение: Отзыв на диссертацию, два экз. на 9-ти листах каждый Заместитель Главного конструктора: .

У'.:~,' ~;-"~' ~''77: Оболенский Ю,Г. Отп. 2 зкз. Исп. Оболенский Ю.Г. Акавоввркоо общества "'Российскаи самолетостроительная КОРПОрацнн сИИГ"' 1АО "Р1 К "ввиГ") 1 6 Боткааскав асс.. 7 . Москаа Рсссаа336384 Таок й06', 73',-6003 Факс (40о>> 663-34-47 Есоак: восхОкаакввкс, 660Е>сссажако 660 дкккккккаК-с 6070 ОГВН К08774637>644 иннсск>П 7734733638Г77 > 40 > 001, ~И~34„„„~ВО'-='.~ —,3 К-.Б7'У Ученому секретарю совета Д212.125.12 Московского авиационного института 1национального исследовательского университета) (МАИ) официального оппонента Оболенского Юрия Геннадьевича на диссертацию Ьажепова Сергея 1 еоргиевича на тему «Динамика цифровых резервированных асинхронных многотактных систем упраВления магистральных самОлетов», предстаВленную к защите на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.07,09 «Динамика, баллистика и управление движением летательных аппаратов» Актуальность темы диссертации Переход современной авиации на цифровые системы дистанционного управления ЩСДУ) позволили реализовать многие их преимущества: возможность реализации алгоритмов управления практически любой сложности, в том числе «интеллектуальных» 1нелинейных, самонастраивающихся, оптимальных), а также возможность практической реализации астатических законов управления в резерВирОВанных системах; обеспечение безопасности полета за счет многократного функционального резервирования информации посредством межмашинного обмена; существенное увеличение гибкости построения системы в части сопряжения ручных и автоматических режимов управления; осуществление контроля входной информации от внешних систем и гибкое построение связей с бортовым оборудованием; сокращение аппаратных затраг, уменьшение массы и габаритов системы; уменьшение расхода Средств и времени на пр~~едение доработок и мОдернизации", сокращение затрат на обслуживание и существенное увеличение его удобства за счет перехода к эксплуатации по состоянию посредством реализации глубокого автоматического предстартового Зб 6у яэ контроля и отсу*ствия ~еобх~д~мо~~и В контрольно-проверочной аппаратуре.

В то же время при использовании ЦСДУ необходимо учитывать их Особенности, серьезно влияющие на качество управления и характеристики устойчивости и управляемости. В первую очередь это наличие квантования сигналов по времени и уровню, асинхронность работы подканалов, вследс1вие чего необходимо выравнивать информацию между каналами, множество тактов обновления информации и вьпюлнения операций.

Рассмотрению влияния этих особенностей на динамику управления современными маГистральными самолетами и посВящена диссертационная работа Баженова СХ., что делает ее Весьма актуальной, Объектом исследования являются современные немане вренные самолеты, оборудованные цифровыми системами дистанционного управления, которые реализуют высокий уровень автоматизации управления. Предметом исследования являются методы и средства исследования сложных резервированных асинхронных, многотактных ЦСДУ самолетов, особенности их динамики, методы синхронизации работы каналов ЦСДУ и оценка их влияния на динамические свойства элементов ЦСДУ, на устойчивость замкнутой системы «самолет-ЦСДУВ и на эффективность работы сист~~ы контроля.

Научная новизна основных результатов исследований К основным научным результатам, определяющим теоретическую значимость диссертационной работы, следует отнести: 1. Разработан общий подход к частотному анализу цифровых резерВироВанных, асинхронных, мнОГОтактных систем с учетом выравнивания информации по линиям межмашинного обмена. Проведен детальный анализ динамики многотактных Систе~ для двух практически важных видов многотактности. 3. Обнаружен факт влияния реализуемой циклограммы на структуру эквивалентной передаточной функции системы.

4. Предложены методы обеспечения согласованной работы каналов системы управления и разработаны алгоритмы выравнивания ииформаееии и синхронизации сОстОяний. 5, Предложен подход к выбору параметров системы контроля, Обеспечиваеоший максимальную эффективность контроля и выполнение требований к вероятности ее ложного срабатывания, 6. Получены двумерные распределения рас согласований между каналами, которые позволили обоснованно выбрать параметры системы контроля и обеспечить ее эффективную работу. Теоретическая значимость роботы.

Определена структура передаточной функции, определяющей устойчивость системы «самолет- цифровая резервированная СДУ», выявлена нелинейная зависимость устойчивости от коэффициентов усиления системы и сделана оценка ее влияния. Получены аналитические выражения для эквивалентной передаточной функции двухканальной цифровой системы управления с прямой цепью, интегралом и апериодическим фильтром с учетом выравнивания информации. Предложен метод структурной д~композиции многоконтурых систем для анализа резервированных систем управления самолета, Пралтическая значимость. С помощью разработанных методов анализа сложных цифровых систем выполнен расчет областей устойчивости замкнутой системы «самолет - резервированная ЦСДУ», динамических характеристик и эталонных частотных характеристик, которые были и~пользо~~ны при синтезе, отработке и квалификационных испытаниях реальных систем управееения самолетов Ту-204, Ту-334, эЯ-100.

Создано программное обесп~чение для часто~ного анализа цифровых резервированных, асинхронных, многотактных систем с выравниванием информации по линиям межмашинного обмена. Предложены методы выравнивания информации и синхронизации состояний каналов резервированной ЦСДУ. Разработанная методика получения и использования двумерных распределений рассогласований между каналами позволило выбрать параметры системы контроля ЦСДУ самолета Сухой Суперджет-100 для обеспечения ее эффективной работы.

Степень обоснованности и достоверность научных положений, выводов н рекомендаций Все теоретические положения, выводы и рекомендации диссертации В достаточной степени Обоснованы. Обоснованность научных результатов подтверждается корректностью принятых допущений и корректностью применения, Выбранных математических метОдов исследОВания 1методы сОВременной теории уп1эавления, методы частОтнОго анализа технических систем, теории конечных автоматов, теории случайных процессов и цепей Маркова, статистического анализа данных летных испытаний, методы математического и полунатурного моделирования). Достоверность основных теоретических положений и принятых В диссертации технических решений по созданию цифроВых систем дистанционного управления магистральными самолетами„подтверждается результатамн математического моделирования и экспериментальными материалами летных испытаний.

Содержание и оформление диссертации: Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит два приложения. Основной материал диссертации изложен на 314 страницах машинописного текста, а также включает 163 рисунка, 12 таблиц, список литературы из 96 наименований. Каждая из пяти глав посвящена одному из аспектов исследований соВременных цифровых'систем дистанционного управления магистральных самолетов и в совокупности они дают не только полное представление о тех особеннос~ях и проолемах создания цифровых систем, с которыми придется столкнуться разработчику, но н показывают пути их решения. В первой главе описан предмет исследования, сделан обзор современного построения и функционирования цифровых систем дистанпионного управления магистральных самолетов.

Представлены основные требования, предъявляемые к самолету с ЦСДУ, описан современный подход к разработке интегрированных систем авионики. Подробно рассмотрены функции ЦСДУ, включая обеспечение заданной управляемости, автобалансиронку в продольном канале, ограничение 11араметров Д~ИЖени~, а также ряд функ1еий, повыщающих комфортность управления 1ГЕарирование возмущений, совмещенное управление и др.). Определены основные особенности построения и функционирования ЦСДУ, которьее неООхОдимо учитыВать при анализе устойчиВости и упраВляемости самолета.

Среди них — асинхронность раб~ты мно~о~~~л~нных цифровых датчиков, систем, вычислителей и линий снязи, многотактность, т.е, присутствие разных периодов обновления информации, использование межканального обмена для об~~~ечения идентич~~ст~ вычислительных процессов и синхронизации состояний каналов ЦСДУ. Во второй Главе рассмотрены особенности динамики асинхронной системы упраВления В однокае1ае!ьном варианте. РассмОтрены Временньее пиклограммы работы основных трактов передачи информации современных ЦСДУ и требования к максимальным допустимым запаздываниям. Допустимые запаздывания определены из условия обеспечения запасов устойчивости замкнутой системы «самолет-СДУ» и требуемого качества пере~одных процессов (колебательность, время первого срабатывания, перереГулирОВание, наличие ВысОкочастотных составляющих), а также, исходя из неоохОдимОсти построения зффективной сис.гемы контроля, Где сраве1иваются сиГналы разных кае1алов.

РассОГласоВание между каналами содержит случайную и асинхронную составляющие и их распределения позволяют провести оценку максимальных допустимых периодов обновления информации. Проведен анализ влияния метода интегрирования на частотные характеристики динамических звеньев и сформулированы рекомендации по реализации динамических звеньев. В третьей главе рассмотрено влияние асинхронности, выравнивания информации и многотактности на динамические характеристики многоканальной цифровой системы управления и устойчивость замкнутой системы «самолет-ЦСДУ». Обнаружено различие между передаточной функцией, определяющей устойчивость замкнутой системы «самолет многоканальная асинхронная ЦСДУ» и передаточной функцией системы, разомкнутой в обшей точке непрерывной части.