Разоренов Г.Н., Бахрамов Э.А., Титов Ю.Ф. Системы управления летательными аппаратами (2003) (1246774), страница 87

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 87)

4Л7). Рассмотренные варианты маневрирования ступени разведения показывают, что ее движение складывается из двух основных типов движений- поступательного движения с набором скорости и угловых разворотов. Поступательное движение может происходить вдоль о-направления,в плоскостибаллистическогогоризонта,атакже,какзто отмечалось в п. 3.2.2, в плоскости векторов и и Р двойственной баллистической системы координат при построении изовысотного боевого порядка. Среди названных типов движений некоторые маневры получили специальные названия: "боевой разворот", "прямой разворот", маневр "змейка". Маневр "боевой разворот" представляет собой вращательное движение ступени разведения, в ходе которого ее продольная ось переводится из плоскости баллистического горизонта в о-направление. Маневр "прямой разворот" представляет собой вращательное движение ступени разведения в обратном направлении.

Маневр "змейка" представо ляет собой участок вращательно-поступательного движения ступени разведения при построении нескольких ББ в боейу вой порядок "цепочка" при дополнительном требовании рл ориентации продольных осей всех БВ в направлении вектора Рнс. 4.17. Положение ступени разаеденин при ~~ . В этом случае в начале отделеонп ВБ с продольной закруткой 462 маневра ступень разведения занимает положение, показанное на рис.4.17, после чего осуществляется угловой разворот СР в ~-направление, последующее движение в г-направлении с набором приращения скорости, величина которого определяется требуемым интервалом времени прихода соседних ББ в точку цели, и завершающий разворот в исходное положение.

Таким образом, построение нескольких ББ в боевой порядок "цепочка" прн соблюдении требования обеспечения заданной угловой ориентации продольной осн каждого ББ по направлению вектора скорости К осуществляется путем выполнения ряда последовательных маневров типа "змейка". Особенности ступени разведения как объекта управления Назовем несколько характерных особенностей ступени разведения, которые играют существенную роль прн постановке и решении задач управления ее поступательным и вращательным движением.

! . Прежде всего следует отметить, что полет СР происходит на участке траектории после отделения от ракеты-носителя на большой высоте, где сопротивление атмосферы пренебрежимо мало. Это обстоятельство упрощает математические модели поступательного и вращательного движения СР за счет исключения аэродинамических снл и моментов.

2, В отличие от ракеты*носителя, которая вследствие большого удлинения представляет собой деформируемое тело, подверженное нзгибным колебаниям, ступень разведения может рассматриваться как жесткое недеформируемое тело. В этом отношении СР является более простымдинамнческимобъектом. Однако вследствиетого,чтоднапазон угловых разворотов ступени разведения весьма велик н достигает 180', динамические и кинематические уравнения вращательного движения не могут быть в общем случае упрощены путем их линеаризацин. Поэтому в большинстве случаев задачи управления должны ставиться и решаться в рамках полных нелинейных уравнений вращательного движения. Соответственно, ступень разведения должна рассматриваться как сложный многосвязный нелинейный динамический объекте переменной массой н переменными моментами ннерцин, описываемый системой нелинейных дифференциальных уравнений б-го порядка. Изменение массы н моментов инерции СР происходит как плавно н непрерывно на участках работы двигательной установки, так и скачкообразно прн отделении боевых блоков и других элементов боевого оснащения.

3. Существенное влияние на характеристики СР как объекта управления оказывает схема создания управляющих моментов, которая, 463 как сказано в п.4.!.3, может быть смешанной или момеитиой. Момеитиая схема позволяетполиостью"развязать" врашательиое и поступательное движеиие иа участках угловых разворотов, что упрощает задачи управлеиия, Смешанная схема (иапример, схема создаиия управляющих молгеитов поворотиыыи соплами ДУ) приводит к появлению в процессе угловоголвижеиияСРдополиительиыхсил,вызывающих соответствую. шее поступательное движение СР в боковой или в поперечной ллоскоспг. Это движеиие иногда характеризуется как боковой "занос" ступени разведеиия в процессе угловых разворотов.

Даииое обстоятельство усложияет задачи управлгиия. Ниже в п. 4.3.4 рассматривается пример построеиия алгоритмов управления врашательио-поступательиым движеиием ступени разведеиия в сл>ешаииой схелге создания управляющих моментов. 4. Другими факторалш, влияющими иа решение задач уиравлеиия движением СР, являются наличие или отсутствие узла отсечки тяги ДУ, возможность регулироваиия тяги ДУ или ее ступенчатого изиеиеиия, вариаиты сочетания "толкающей" и "тянущей" схемы разведеиия ББ и др. Учет згггх факторов осуществляется в рамках детального проектироваиия алгоритмов управления ступенью разведеиия. Общпв нринчиим управления нояетаи СР и треГ>овпния к аягоритипи уярпвяения Прииципы управления полетом ступени разведения и структура системы управлеиия соответствуют в целом тем положеииялг, которые были изложены в предыдуших разделах учебиика примсиительио к ракетам.

Назовем важнейшие из иих. ! . Лринн>о> рпзде гения общей задачи управления движениез> на эадпчи наведения и сиигбитгапггии, в соответствии с которым осуществляется предварительное или текущее программировакие движения объекта управления с последующей отработкой найденных программ управления в контуре системы угловой стабилизации. При этом зазаче программироваиия движеиия ступени разведеиия присуши важные особеииости, суть которых состоит в следующем. Программа управления лвижеиием ступени разведеиия формируется, как правило, предварительно, исходя из заданной совокупиости целей и задаииых коифигураций боевых порядков злемеитов боевого осиашеиия, назначенных для данной ракеты. Основным требованием, предъявляемым к программе управлеиия разведением, является се реапвуе воешь ио знергеии>яе. т е.

по критерию достаточности имеюшего- 464 я запаса топлива ступени разведения для выполнения данной програм~м. Определение программы управления разведением (нли, коротко, :рограммы разведения) осуществляется в рамках соответствующей птнмизационной задачи. Особенность этой задачи заключается в том. ~то оиа приналлежнт к классу задач дискретного программирования и ребует специальных методов решения. Постановка данной задачи и :арактеристнка методов ее решения даются далее в п.4.3.5.

э. Применение принципов раэогвннутпого и заикнугпого управления, в :оответспши с которыми управление движением ступени разведения на |ромежуточных этапах полета может осуществляться по разомкнутым зрограммам управления, а на финишных участках (в частности, на этапе этдечення боевых блоков при их высокоточном выведении на попадаюшю траектории) — по замкнутым программам управления. Наряду с этим управление типовыми маневрами СР также может осуществляться по замкнутыл~ программам. 3. Посп1роение навигационно.из.меригпельной систел~ы ппупени разведения по прилипну инерциагьной навигации на основе применения инерциально.измерительного блока платформенного типа.

На современных ракетах инерциапьно-измерительный блок, как и остальные основные элементы системы управления, являются едиными для ракеты и ступени разведения. Это предъявляет дополнительные требования к гнростабилизированной платформе по диапазону допустимых углов прокачки, так как диапазон изменения углов ориентации ступени разведения весьма велик, В тех случаях, когда построение ступени разведения осуществляется по модульному принципу, каждый отделяел~ый ББ должен оснащаться индивидуальной системой уцравпения. В этих условияхцелесообразнопостроенне инерцнально-измерительного блока каждого ББ в бесплатформеннолл варианте. Другие принципы управления и построения алгоритмов решения конкретных задач управления носят более частный характер и отражены в последующих пунктах данной главы.

В заключение остановимся кратко на общих требованиях, предьявляемых калгоритллам управления разведением. Основными из них являются требование обеспечения высокой точности выведения боевых блоков на попадающие траектории и требовани~ оптимальности применяемых методов и алгоритмов управления. Последнее требование вытекает из необходимости обеспечения реализуелюсти программ управления разведением по энергетическому критерию, о чем было сказано выше. Ввиду того что на отдельных участках движения (например, на участках 465 угловых разворотов при моментальной схеме создания управляющих воздействий) энергетический критерий и критерий быстродействия эквивалентны, управление вращательным движением ступениразведения может синтезироваться по критерию быстродействия. 4.3.2.

Характеристики

Список файлов книги