05.07.09 — Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов (2) (05.07.09 — Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов)

В основу программы положены следующие вузовские дисциплины:"Управление в технических системах", "Динамика полета ", "Управление движениемлетательных аппаратов".1. УПРАВЛЕНИЕ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХОсновные понятия и определения теории автоматического управления.Математическое описание систем автоматического управления. Структура, типы иосновные функциональные элементы систем автоматического управления.Линейные системы. Способы описания линейных систем. Переходные ичастотные характеристики. Структурные схемы и их преобразования. Многомерныесистемы. Устойчивость линейных стационарных систем.

Критерии устойчивости.Качество линейных систем. Критерии качества. Анализ и синтез линейных системавтоматического управления. Линейные системы с переменными параметрами.Нелинейные системы автоматического управления. Основные свойства ихарактеристики нелинейных систем. Фазовое пространство. Устойчивость иавтоколебания нелинейных систем. Первый и второй методы А.М. Ляпунова.Абсолютная устойчивость по В.С.

Попову, Исследование нелинейных системметодами точечных преобразований и гармонической линеаризации. Системы спеременной структурой.Статистические методы в теории автоматического управления. Основытеории вероятностей и математической статистики. Случайные возмущения,действующие в системах автоматического управления. Общие методы анализаточности. Прохождение случайных сигналов через линейные системы.Статистические методы исследования нелинейных систем. Статистическаялинеаризация. Оценки, статистические решения, проверка гипотез. Идентификациясистем автоматического управления.Методы оптимального управления.

Основы теории математическогопрограммирования. Параметрические методы оптимизации систем автоматическогоуправления. Принцип максимума Л.С. Понтрягина в теории оптимальногоуправления.Метод динамического программирования Р. Беллмана. Непрерывные идискретные системы. Проблема синтеза оптимальных систем управления.Детерминированные задачи синтеза. Управляемость и наблюдаемость. Синтезсистем, оптимальных по быстродействию.

Задачи линейного синтеза. Оптимальныелинейные системы с квадратичным критерием качества. Аналитическоеконструированиеоптимальныхрегуляторов.Терминальноеуправление.Стохастические задачи синтеза. Основы теории. Задачи синтеза с неполнойинформацией и при наличии ошибок измерений. Проблема разделения задачсинтеза. Достаточные статистики и достаточные координаты. Игровые постановкизадач синтеза оптимальных систем.

Оптимальное управление в конфликтныхситуациях. Гарантирующие стратегии.Адаптивные системы управления. Основные понятия и классификация.Самонастраивающиеся и самоорганизующиеся системы. Иерархическиесистемы. Основные понятия. Системы с двух- и трехступенчатой иерархией.2. ДИНАМИКА ПОЛЕТАОбщая теория движения летательных аппаратов.

Системы координат иуглов для определения положения летательного аппарата в пространстве. Силы имоменты, действующие на летательный аппарат в полете. Земная атмосфера и еесвойства. Аэродинамические силы и моменты. Форма и гравитационное поле Земли.Сила тяжести. Управляющие силы и моменты.

Возмущающие силы и моменты.Общие уравнения движения. Уравнения движения в векторной форме.Уравнения движения в координатной форме. Уравнения движениялетательного аппарата с учетом формы и вращения Земли. Упрощение уравненийдвижения. Уравнения движения для плоской Земли.Движение летательных аппаратов при наведении на перемещающиеся цели.Методы наведения. Маневренные свойства летательных аппаратов. Перегрузки,действующие на летательный аппарат.

Потребные и располагаемые перегрузки.Кинематические исследования траекторий наведения. Методы расчета траекторийнаведения.Динамические свойства летательных аппаратов. Уравнения возмущенногодвижения летательного аппарата. Продольное возмущенное движение. Общиепередаточные функции летательного аппарата. Боковое возмущенное движение.Приближенные уравнения и передаточные функции бокового возмущенногодвижения.

Передаточная функция летательного аппарата с учетом его упругости.Основные требования к динамическим свойствам летательного аппарата.Улучшение характеристик устойчивости и управляемости самолета.Требования к устойчивости и управляемости самолета. Бустерное управление.Демпфер тангажа. Автомат продольного управления. Влияние упругих деформацийконструкции на динамику самолета с САУ. Длиннопериодическое движение ибалансировка самолета. Демпферы рысканья, крена.

Перекрестная связь рулянаправления с органами поперечного управления. Автомат путевой устойчивости.Критические режимы полета, ограничение предельных режимов.3. УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВУлучшение летных характеристик самолета средствами автоматическогоуправления. Проектирование самолета с учетом возможностей системы управления.Уменьшение запаса статической устойчивости самолета. Снижение маневреннойнагрузки крыла.

Парирование воздействий ветра. Непосредственное управлениесилами.Автоматическое управление угловым движением самолета. Стабилизацияугла тангажа, угла крена и курса.Автоматическое управление движением центра масс самолета.Стабилизация высоты, скорости полета, заданной линии пути. Программноеуправление продольным траекторным движением самолета.Автоматическое управление при посадке и взлете самолета. Управление посигналам курсоглиссадной радиосистемы. Автоматическое выравнивание.Автоматизация управления взлетом самолетов.Навигационный комплекс и его общая характеристика. Навигационныесистемы.

Обработка избыточной информации.ЛИТЕРАТУРА1.Аэродинамика, устойчивость и управляемость сверхзвуковых самолетов.Под редакцией Г.С. Бюшгенса. М.: Наука, Физматлит, 1998.2.Аэродинамика и динамика полета магистральных самолетов. Подредакцией академика РАН Г.С. Бюшгенса.

Издательский отдел ЦАГИ, Авиаиздательство КНР. Москва-Пекин, 1995.3.Аэромеханика самолета / Под ред. Бочкарева А.Ф. – М.:Машиностроение, 1985, 358 с.4.Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматическогорегулирования. – М.: «Профессия», 2007.5.Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Аэродинамика самолета. Динамикапродольного и бокового движения. – М.: Машиностроение, 1979, 350 с.6.Воронов А. А и др. Основы теории автоматического регулирования иуправления. Учебное пособие для вузов. М., Высшая школа, 19777.Гуськов Ю.П., Загайнов Г.И. Управление полетом самолетов.

– М.:Машиностроение, 1991.8.Гуськов Ю.П. Лекции по системам автоматического управления инавигации самолетов. – М.: МАИ, 1974, 117 с.9.Динамика полета: Учебник для студентов высших учебныхзаведений/А.В. Ефремов, В.Ф. Захарченко, В.Н. Овчаренко и др.; под ред. Г.С.Бюшгенса. – М.: Машиностроение, 2011. 776 с.: ил.10. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления. М.:Юнимедиастайл.

2002.11. Летов А.М. Динамика полета и управление. – М.: Наука, 1969, 359 с.12. Матросов В. М., ред. Нелинейная теория управления и ее приложения:динамика, управление, оптимизация. М.: Физ. мат. лит., 200313. Мирошник И. В. и др. Нелинейное и адаптивное управление сложнымидинамическими системами. С-Пб., Наука, 200014.

Остославский И.В. Аэродинамика самолета. М.: Оборонгиз, 1957. 491 с.15. Остославский И.В., Стражева И.В. Динамика полета. Траекториилетательных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1969, 463 с.16. Пашковский И.М. Устойчивость и управляемость самолета. – М.:Машиностроение, 1975, 328 с..