Отзывы оппонентов1 (Исследование кинематики, динамики и рабочих процессов активной боковой ручки управления самолетом)

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТАд.т.н., профессора Горячева Олега Владимировичана диссертационную работу Макарина Михаила Александровича«Исследование кинематики, динамики и рабочих процессов активнойбоковой ручки управления самолетом», представленную насоискание ученой степени кандидата технических наук по специальности05.02.02 - «Машиноведение, системы приводов и детали машин»Диссертация Макарина М.А. выполнена на кафедре 702 «Системыприводов авиационно-космической техники» Московского АвиационногоИнститута(Национальногоисследовательскогоуниверситета).Работапосвящена актуальной теме исследования кинематики, динамики и рабочихпроцессов активной боковой ручки управления (БРУ) самолетом и созданияметодики проектированияактивнойБРУ,котораявключает всебяпараметрический синтез электроприводов каналов тангажа и крена БРУ,выбор способа коррекции и определение параметров корректирующихустройств, обеспечивающих требуемые динамические характеристики вручном и автоматическом режимах.Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения.

Работаизложена на 110 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков, 6таблиц и список литературы из 44 наименований.Во введении дано обоснование актуальности темы диссертационнойработы, поставлены цели и задачи исследования, сформулирована научнаяновизна, показана практическая значимость работы.В первой главе проводится обзор и анализ схем и конструкцийсовременныхавиационныхбоковыхручекуправления,показанынаправления развития БРУ как для гражданских, так и для военныхсамолетов.Автором проведен анализ опубликованных работ и существующихобразцов активных БРУ, по результатам которого сделан вывод о том, чтоприменение активных БРУ возможно на самолетах е ЭДСУ при условиижесткого ограничения опасных режимов, позволит повысить уровеньинформационной осведомленности летчика и улучшить эргономическиесвойства кабины.Во второй главе диссертационной работы представлен морфологическийанализ схемных и конструктивных решений образцов БРУ, приведеныконструктивно-кинематические схемы.

На основании анализа приведенныхсхем автором выполнена конструктивная проработка схемы БРУ с двумястепенямисвободыбезвспомогательнойрамки.Представленаалгоритмическая схема переключения режимов работы БРУ.Исходя из требований эргономики при кистевом управлении былисформулированы требования приводной системе макета БРУ. Проведенпараметрический синтез исполнительных приводов, определена их мощностьи диапазон передаточных чисел.

Параметрический синтез стал основой дляконструкторской проработки и создания трехмерной модели, по которой былопределен ряд конструктивных параметров, таких как моменты инерцииприводов и жесткость валов. Разработана конструкторская документация дляизготовления макетного образца.В третьей главе описывается разработка комплексной математическоймодели привода БРУ, управление которым может осуществляться двумяспособами: в автоматическом режиме, замыкая контур управления поположению выходного звена и в режиме "ручного" управления, замыкаяконтур управления по усилию (крутящему моменту), приложенному квыходному звену.

Приведена общая структура модели привода, а такжемодель электродвигателя. Модель привода описана с применением пакетаприкладных программ MATLAB.В результате математического моделирования автором выявлено, чтодля работы системы в режиме автоматического управления необходимоуменьшение ширины полосы пропускания с помощью корректирующегоустройства - частотного фильтра, а для устойчивой работы без потерибыстродействияв«ручном»режименеобходимодемпфированиепропорциональное скорости.В четвертой главе получена комплексная математическая модель БРУ ипроведено моделирование работы как одной, так и пары БРУ в различныхрежимах. В режиме ручного управления было исследовано влияние "эффектаприсоединенной массы" на динамические свойства БРУ и определеныкоэффициенты демпфирования и вид характеристики демпфера.В результате проведенной работы автором была создана методикапроектированияБРУ,проектировании,ивключающаярекомендациивпосебяосновныевыборутипаэтапыиприпараметровкорректирующих устройств для обеспечения требуемых динамическиххарактеристик в ручном и автоматическом режимах.Пятаяглавапосвященаэкспериментальнымисследованиямизготовленных макетов БРУ.

Цель испытаний макетного образца БРУсостоитвопределениисоответствиястатическихидинамическиххарактеристик изделия результатам математического моделирования. Созданиспытательный стенд, в который входит нагружатель, используемый дляснятия характеристик приводов БРУ, который включает в себя привод,порошковую муфту и датчик момента.Проведенные экспериментальные исследования свидетельствуют о том,что разработанная комплексная модель является информативным способомисследования динамики БРУ методом математического моделирования ипозволяет существенно сократить затрачиваемое время на разработкумакетного образца.Взаключенииприводятсяосновныерезультатыивыводыдиссертационной работы.Обоснованность и достоверность научных положений и выводовдиссертации подтверждается внедрением в учебный процесс на кафедре«Системыприводовавиационно-космическойтехники»Московскогоавиационного института, о чем свидетельствуют акты о внедрении.К положительным особенностям работы, имеющим научную новизну,следует отнести следующее:1.

Предложена и запатентована конструкцияактивной БРУсисполнительными механизмами, построенными на основе силовых мини­приводов, которые расположены так, что их продольные оси образуюткарданный шарнир.2. Сформированы требования к режимам работы БРУ и алгоритмпереключения между режимами работы.3. Проведен анализ требований к приводной системе БРУ. Наосновании физиологических особенностей ручного управления рассчитанытребуемыеэнергетическиепараметрыприводнойсистемыБРУ,определяющие облик и габаритные параметры исполнительных механизмовБРУ.4. Разработана математическая модель активной БРУ на основеэлектромеханических приводов с волновыми передачами с телами качения.Модель позволяет исследовать динамику работы БРУ при различныхзначениях параметрах элементов БРУ в двух режимах работы (ручном илиавтоматическом),исследоватьвлияниекорректирующихустройствиисследовать совместную работу пары активных БРУ.5.

Создана методика проектирования БРУ, включающая в себяпоэтапное решение задач проектирования.6. Проведены экспериментальные исследования макетных образцовБРУвручномиавтоматическомрежимахработы.Сравнениеэкспериментальных данных и результатов математического моделированияподтверждает адекватность разработанной математической модели задачамнастоящего исследования.К недостаткам диссертационной работы относится следующее:X. Во второй главе не приведена оценка габаритов прорабатываемыхприводов, не совсем понятен выбор компоновки №13 с технической точкизрения.2.

Отсутствует система допущений, принимаемая при моделированиистатических и динамических характеристик разработанной конструкциимеханической передачи.3.Предложенная методика синтеза корректирующегоустройстваопирается на методику Б.Н. Петрова, предполагающую охват отрицательнойобратной связью объекта управления в целом, однако, в 3-й главеприменяется структура, в которой обратной связью охвачена только частьсиловой системы привода (исполнительный двигатель).4.

Отсутствует анализ устойчивости приводов БРУ в различных режимахработы.5.Сравнительныйразработанныханализэкспериментальныхприводов и характеристикхарактеристикполученных с помощьюматематического моделирования не проиллюстрирован графически.6. Имеется некоторая небрежность в оформлении. В работе имеютсяформулировки«больше»,«меньше»ит.д.которыенеявляютсятехническими терминами, не приведены численные значения указанныхпараметров при морфологическом синтезе. Часть численных данных несоответствует системе СИ. Имеются проблемы с читаемостью текста нанекоторыхрисункахиграфиках,встречаютсяорфографическиеипунктуационные ошибки.Несмотря на отмеченные недостатки, в целом работа М.А.

Макаринавыполнена на высоком научном уровне и представляет собой комплекснаучных исследований и новых решений актуальных научных проблем вобласти машиноведения,полностьюсоответствуетсистем приводов и деталей машин.специальности05.02.02-Работа«Машиноведение,системы приводов и детали машин».Диссертация и автореферат выполнены качественно и соответствуюттребованиям ВАК.Авторефератвполномобъемеотражаетосновноесодержаниедиссертации, результаты и выводы.Основные материалы диссертации опубликованы в 24 печатных работах,в том числе 3 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ, имеются 2 патентаРоссийской Федерации на изобретение, что соответствует требованиям,предъявляемым ВАК РФ к кандидатским диссертациям.Работаудовлетворяетвсемтребованиям,предъявляемымкдиссертациям на соискание ученой степени кандидата технических наук поспециальности 05.02.02 - «Машиноведение, системы приводов и деталимашин»,а ее автор, Макарин Михаил Александрович,заслуживаетприсуждения ему ученой степени кандидата технических наук.Официальный оппонент Заведующий кафедрой«Системы автоматического управления»ФГБОУ ВО "Тульский государственныйуниверситет"доктор технических наук, профессорГорячев О.В.«»Подпись Горячева О.В.

заверяюы.а тчг2017 г..