Отзыв на автореферат1 (785913), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Для успешного применения этих алгоритмов на реальных самолетах требуется решить множество проблем реализации функций управления, логики включения режимов и логики перехода от одного режима к другому. Реализовать такие сложные законы управления возможно только с использованием цифровых вычислителей, что порождает множество специфических задач построения цифровых систем, оценки их динамики, реализации эффективной системы контроля и обеспечения синхронной работы многомашинного комплекса.
Их создание и отработка требуют разработки новых методов исследования и моделирования сложных цифровых систем управления. В частности, следует учитывать асинхронность выполнения операций в разных каналах резервированной ЦСДУ, что в общем случае ведет к отличию динамики многоканальной системы от одноканальной, Другой важной особенностью является многотактн ость, т.е. использование различных периодов обновления информации и выполнения операций в вычислителях, гго также оказывает влияние на динамику системы.
И, наконец, в цифровых вычислительных системах используется выравнивание информации между каналами для обеспечения идентичности вычислительных процессов в различных каналах ЦСДУ, которое также влияет на динамические характеристики. Построение эффективной. системы контроля требует знания распределений рассогласований между контролируемыми сигналами„которые зависят от Вышеупомянутых особенностей построения и функционирования ЦСДУ, Объектом исследования в резерВироВанные системы Высокоавтоматизированных самолетов, 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-ЦСДУ» и на эффективность системы контроля.
Иаучиаа значимость и теоретическая новизна работы. Раз~и~ы методы исследования устойчивости и ди~~~ики цифровых резервированных асинхронных многотактных систем управления самолетов с широким набором функций автоматизации управления, которые базируются на частотных методах анализа и учитывают основные особенности построения и функционирования цифровых систем управления. Проведен анализ влияния Выравнивания информации на динамические характеристики цифровой резервированной системы управления. Показано, что в области низких частот выравнивание сигнала прямой цепи эквивалентно дополнительному запаздыванию, выравнивание сигнала интеграла изменению коэффициента при интеграле, а выравнивание выходного сигнала апериодического фильтра — изменению постоянной времени.
Для двухканального случая получены аналитические выражения, описывающие эти эффекты, Выде1!сны дВВ случая мнОГОтактности. В первом случае разные сиГналы расс'1и1ываются с разными частотами, ВО В!ором для расчета ОднОГО и того же сигнала в разные моменты используются разные алгоритмы, Разработанные методы расчета динамических характеристик цифровых систем учитывают ооа вида многотактности. Определена связь между передаточной функцией, определяющей устойчивость замкнутой системы «самолет - многоканальная асинхронная цифровая СДУ», и передаточной функцией системы, разомкнутой в общей точке непрерывной части.
??Оказано, что в общем случае передаточная функция, определяющая устойчивость, является нелинейной функцией коэффициентов усиления, что затрудняет анализ устойчивости с помощью понятий запасов устойчивости по амплитуде и фазе. В то же время, линейная часть передаточной функции, ~предел~ющей ус~~йчиво~ть, совпадает с передаточной функции системы, разомкнутой в общей точке непрерывной части. Проведена оценка влияния нелинейной части передаточной функции и показано, что в болыпинстве случаев ею можно пренебречь.
Предложен подход к анализу устойчивости резервированных цифровых систем управления на основе методов многосвязных систем, с помощью структурной декомпозиции, т.е, путем расчета собственных значений матрицы передаточных функций разомкнутой системы. Проведен анализ устойчивости системы «самолет-СДУя в боковом канале для ряда репрезентативных случаев, включая отказы и реконфигурацию управления.
Рассмотрен ряд вопросов, связанных с построением эффективной системы контроля СДУ. Предложен метод расчета вероятности ложного срабатывания системы управления в результате сбоев с помощью цепей Маркова и определены требования к параметрам системы контроля. На основе теории конечных автоматов синтезированы алгоритмы синхронизации логических элементов разных каналов системы управления и проведен анализ эффективности их работы при различных сценариях. Практическое значение работы.
Определен подход к экспериментальному исследованию многоканальных асинхронных цифровых систем, разработана методика и создано программное обеспечение для расчета эталонных частотных характеристик ЦСДУ. Сформированы требования к динамическим характеристикам основных трактов управления и обратных связей с точки зрения устойчивости„ управляемости н построения эффективной системы контроля и на их основе обоснованы частоты обновления информации тих сигналов.
Предложены методы обеспечения согласованной работы каналов системы управления, разработаны алгоритмы выравнивания информации и синхронизации состояний различных каналов ЦСДУ. Разработана методика предварительного выбора порогов срабатывания алгоритмов контроля на основе требований к вероятности ложного срабатывания системы контроля и данных стендовых и летных испытаний. Проведенный анализ процессов в резервированной системе управления и полученн~~ двумерные распределени~ рассогласований позволили обосновашю выбрать параметры системы контроля сигналов ЦСДУ самолета Сухой Суперджет — 100, что обеспечило ее эффективную работу.
Замечании. 1, Вь|явлена чувствительность динамических характеристик цифровой системы управления к особенностям ее реализации в виде многоканального вычислительного комплекса, работающего в асинхронном режиме„ использующем разные частоты обновления информации и ее выравнивание через каналы межмашинной связи, но не сделаны рекомендации по снижению этой чувствительности, т.е. обеспечению робастности. 2.
При анализе нелинейных систем управления не исследована возможность появления особых точек равновесия, специфических только для цифровых систем. Указанные замечания не влияют на общий высокий уровень диссертации, в которой решены научные задачи, имеющие большое значение для решения важных народно-хозяйственных задач. Диссертационная работа представляет собой законченную работу и удовлетворяет всем требованиям ВАК РФ, предъявляемым к докторским диссертациям. Считаю, что автор Баженов Сергей Георгиевич заслуживает присуждения ученой степени доктора технических наук по специалыюсти 05.07.09 «Динамика, баллистика и' управление дВижением летательных аппаратОВИ.
Главный научный сотрудник Федерального государственного бюджсп юго учреждения науки Института проолем управления им, В.А, Трапезникова Российской академии наук академик РАН С.Н, Васильев 117997, Москва, Профсоюзная ул., д. 65. Тел. «495)330-55-01. Е-та11: чазз11уеч зпф!ша1! хп отзыв на автореферат диссертации 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 н управление движением летательных аппаратов» Актуальность работы, Современный этап развития авиации характеризуется интенсивным внедрением цифровой авионики на борту самолета для управления, навигации, связи, самолетовождения, в информационных системах ~СВС, БИНС и др.), системах наблюдения и предупреждения и многих других.
также, цифровая авионика является основой спутниковых систем навигации и связи, наземных радиотехнических средств, систем организации н управления воздушным движением, и многих других. Бортовые цифровые системы дистанционного управления (ЦСДУ) реализуют ручное и автоматическое управление абсолютного большинства современных самолетов.
Их создание и отработка связаны с рядом новых проблем, которые носят научный, технический, организационный, а также правовой характер, поскольку их разработка, отработка, сертификация и эксплуатация требуют разработки новой нормативной базы. Начальный этап определения требований к характеристикам ЦСДУ, оценки влияния цифровой реализации, формирования архитектуры, функционального состава и принципов мониторинга ЦСДУ требует использования новых методов исследования и моделирования сложных высокоинтегрированных цифровых систем управления, Эти методы должны учитывать асинхронность выполнения операций в разных каналах резервированной ЦСДУ, многотактность, т.е. использование различных периодов обновления информации и выполнения операций в вычислителях а также использование межмашинного обмена для контроля и обеспечения согласованной работы многомашинного комплекса. Объект исследования.
В работе изучаются современные цифровые системы дистанционного управления высокоавтоматизированных самолетов транспортной категории. Предмет исследования. В работе предложены методы и разработаны средства исследования сложных цифровых систем управления с учетом резервирования, дискретности, асинхронности, многотактности и выравнивания информации, рассмотрены особенности динамики таких систем, предложены и промоделированы методы синхронизации работы каналов ЦСДУ Научная новизна и теоретическая значимость диссертации.
Проведен анализ структурного построения и функционального наполнения современных ЦСДУ, представлены базовые алгоритмы, реализующие эти функции, определено необходимое информационное обеспечение для функций и алгоритмов, которые позволили достичь высоком уровня 1 /5 .. М д~": характеристик устойчивости, управляемости и безопасности, характерного для современных самолетов. Разработаны методы анализа устойчивости и динамических характеристик цифровых резервированных асинхронных многотактных систем управления. Показано, что при асинхронной работе резервированных вычислителей устойчивость н динамические свойства замкнутой системы «самолет — СДУ» для случая резервированных систем отличаются от одноканального варианта и это требует разработки специальных методов анализа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
