автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Метод синергетического синтеза систем управления продольным движением самолетов-амфибий в условиях значительного морского волнения

На правах рукописи

НГУЕН Фыонг

МЕТОД СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ САМОЛЕТОВ-АМФИБИЙ В УСЛОВИЯХ ЗНАЧИТЕЛЬНОГО МОРСКОГО ВОЛНЕНИЯ

Специальность 05 13 01 — «Системный анализ, управление и обработка информации» (вычислительная техника и информатика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Таганрог - 2008

003445114

Работа выполнена на кафедре синергетики и процессов управления Технологического института Южного федерального университета в г Таганроге (ТТИ ЮФУ)

Научный руководитель Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор А А Колесников

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

И М Першин

доктор технических наук, профессор С В Соколов

Ведущая организация ОАО «Таганрогский авиационный научно-

технический комплекс им Г М Бериева»

Защита диссертации состоится «<2£» 2008 г

в 14 час 20 мин на заседании диссертационного совета Д 212 208 22 в ТТИ ЮФУ по адресу 347928, г Таганрог, пер Некрасовский, 44, ауд Д-406

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮФУ

Автореферат разослан «15» июля 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета д т н , профессор

АН Целых

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Важной проблемой теории и практики управления движением летательных аппаратов (ЛА), в том числе самолетов-амфибий (СА), является проблема проектирования автопилотов для различных режимов движения в условиях непредсказуемого воздействия окружающей природной среды Для СА - это, в первую очередь, действие морского волнения Современные сложные системы управления СА представляют собой комплекс различных подсистем, выполняющих определенные технологические функции и связанных между собой процессами интенсивного динамического взаимодействия и обмена энергией, веществом и информацией Указанные системы являются нелинейными, многомерными и многосвязными, в которых протекают сложные переходные процессы и могут возникать критические и хаотические режимы Проблемы системного синтеза являются весьма актуальными, трудными и практически недоступными для существующей теории управления

Крупный вклад в решение этой проблемы сделан научной школой А.А Красовского, в которой развиты методы аналитического конструирования автопилотов для разных классов летательных аппаратов на основе функционала обобщенной работы (ФОР). В работах В Н. Букова показано эффективное применение метода ФОР с использованием прогнозирующей модели процесса управления Развиваемые в последнее время различные методы и подходы к построению законов управления нелинейными объектами различных классов отражены в известных трудах И В. Мирошника, В О Никифорова, А.Л Фрадкова и др., где, в частности, предложены методы адаптивного управления пространственным движением О все возрастающих требованиях к динамическим свойствам пространственного движения указанных объектов говорит, в частности, тот факт, что к современным и перспективным типам ЛА, в частности СА, в настоящее время предъявляются повышенные требования к управляемости, поскольку область применения таких аппаратов весьма широка и предполагает полет на режимах, близким к критическим Поэтому актуальность и важность указанной проблемы не только не снижаются, но и нарастают, требуя привлечения новых подходов и методов теории синтеза систем управления.

Одной из характерных прикладных задач автоматического управления СА является задача синтеза систем управления взлетом и посадкой СА в условиях значительного волнения В этой связи возникает задача структурной адаптации органов управления и систем механизации крыла СА к соответствующим режимам полета Технические ре-

шения, обеспечивающие базирование и эксплуатацию самолета с водной поверхности, фактически определяют облик - его аэродинамическую схему. Поэтому ключевой в решении проблемы управления движением СА является задача синтеза таких законов управления органами механизации, которые бы минимизировали сопротивление среды, обеспечивая балансировку самолета при взлете и посадке.

Целью работы является разработка синергетического метода синтеза - аналитического конструирования законов взаимосвязанного управления продольным движением СА, учитывающих их естественные динамические свойства как нелинейных объектов механической природы при значительном влиянии морского волнения.

Направление исследований. В соответствии с поставленной целью в работе решены следующие основные задачи

1. Исследования свойств нелинейной математической модели взаимодействия СА с внешней средой при продольном движении с целью постановки задачи синтеза законов взаимосвязанного управления взлетом в условиях значительного морского возмущения, 2 Разработки метода синергетического синтеза базовых законов

взаимосвязанного управления продольным движением СА, 3. Разработка модифицированного метода синергетического синтеза законов управления, основанных на концепции учета свойств симметрии динамики свободного полета СА,

4 Разработки процедуры синтеза законов управления продольным движением СА с динамическими нелинейными наблюдателями состояния,

5 Разработки процедуры синтеза астатических законов управления взлетом СА с целью парирования воздействий со стороны внешней среды.

Методы исследования. Для решения поставленных в диссертации задач использовались методы динамики твердого тела, аэродинамики и гидродинамики, современной нелинейной динамики, синергетиче-ской теории управления, теории дифференциальных уравнений Исследование динамических свойств синтезированных нелинейных систем управления движением СА осуществлялись в пакете прикладных программ Мар1е11, а также на имитационном пилотажно-навигационном комплексе ТАНТК им Г.М. Бериева

. Обоснованность научных положений и достоверность результатов исследований подтверждается согласованностью результатов теоретических исследований и компьютерного моделирования полученных замкнутых систем управления движением СА

Научная новизна результатов диссертации заключается в следующем Применение принципов и методов синергетической теории

управления для синтеза систем управления продольным движением СА в условиях значительного морского волнения приведет к появлению систем управления СА нового поколения, характерными отличительными особенностями которых будут:

- учет естественных нелинейных свойств и процессов взаимодействия СА и внешней среды;

- адаптивность к изменению внутренних параметров и действию внешних возмущающих факторов со стороны технологической и природной среды,

- асимптотическая устойчивость движения СА, эффективное противостояние экстремальным режимам их функционирования

На защиту выносятся следующие научные положения: 1. Нелинейная математическая модель взаимодействия СА с внешней

средой при его продольном движении, 2 Метод синергетического синтеза базовых и модифицированных законов взаимосвязанного управления продольным движением СА на основе полученной нелинейной математической модели движения и концепции учета свойств динамики свободного движения, 3. Процедуры синергетического синтеза законов управления продольным движением СА с наблюдателями внешних возмущений (НВВ);

4 Процедура синергетического синтеза астатических гарантирующих регуляторов, обеспечивающих асимптотическую устойчивость движения в условиях значительного морского волнения. Практическая ценность работы. Разработанный в диссертации метод аналитического конструирования законов управления движением СА'может быть применен для разработки перспективных имитационных пилотажно-навигационных комплексов и послужить основой для улучшения летно-технических характеристик СА

Реализация результатов. Полученные в диссертации научные и прикладные результаты нашли применение на Таганрогском авиационном научно-техническом комплексе (ТАНТК) им Г М Бериева при разработке нового программно-моделирующего пилотажно-навигационного комплекса, а также в учебном процессе кафедры синергетики и процессов управления Таганрогского технологического института Южного федерального университета (ТТИ ЮФУ).

Апробация работы. Научные и прикладные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Международной научной конференции «Системный синтез и прикладная синергетика (ССПС-2006), г. Пятигорск; VIII Международной научно-технической конференции по динамике технологических систем «ДТС-2007», г. Ростов-на-Дону; 8ой международной научно-технической конференции

«Кибернетика и высокие технологии XXI века» (С&Т*2007), г Воронеж, 54ой научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и сотрудников ТТИ ЮФУ (НТК ППС), конференции «Инновационные технологии XXI века в информатике, управлении и образовании», г Нальчик, 2008 г Часть результатов исследований представлена в докладах, включенных в программы 5ой научной конференции «Управление и информационные технологии» (УИТ-2008) в рамках II Российской мультиконференции по проблемам управления, г С-Петербург и международной научной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-2008»

Публикации: всего соискателем по теме диссертации опубликовано 14 печатных работ

Структура и объем диссертации: диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения Основное содержание диссертации изложено на 135 страницах, содержит 74 рисунка и 2 таблицы

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении определена научная проблематика работы, обоснована актуальность темы, поставлены цели и задачи работы

В первой главе рассмотрена область применения СА, показана актуальность проблемы управления движением СА, выполнен обзор и анализ современных методов синтеза нелинейных систем, применимых к задачам управления пространственным движением Поставлена системная проблема проектирования регуляторов для управления движением С А в условиях морского волнения.

В обзоре, выполненном в главе, произведен анализ направлений современной теории управления и современных методов синтеза систем управления ЛА. Отмечено, что одной из тенденций в развитии проблемы управления ЛА в последнее время является использование современных методов синергетики и нелинейной динамики, в том числе теории бифуркаций и теории хаотических систем Указанное направление развивается на кафедре аэрокосмических исследований Бристольского университета в Великобритании, а также на кафедре синергетики и процессов управления ТТИ ЮФУ. Также в главе представлены основные положения синергетического метода аналитического конструирования нелинейных агрегированных регуляторов (АКАР), который в дальнейшем используется для решения нелинейной проблемы управления движением СА Отдельно рассмотрена методика синтеза нелинейных динамических регуляторов с НВВ

Во второй главе выполнен анализ нелинейных моделей движения СА как твердого тела, в частности модели их продольного движения.

Проведено исследование процессов взаимодействия СА управления с воздушной и водной средами при его продольном движении Получены аналитические выражения, описывающие аэродинамические и гидродинамические силы и моменты При этом математическая модель продольного движения описывается системой дифференциальных уравнений 6-го порядка

x3(t) = a3M2-,

л4(У) = дг, sin х5 + х2 cosх5; дг5(/) = л;3;

х6 (/) = х, cos х5 - х2 sin x¡, где обозначено x¡, х2 - проекции вектора скорости Vx, Vy на соответствующие оси связанной системы координат; х3 - продольная угловая скорость coz; х4, х6 - проекции координат центра тяжести СА на оси Оу и Ох соответственно, х4 - угол тангажа 3, т - масса самолета; тх = (l + Л, )т, ту = (l + )т - «присоединенные» массы СА, FX,F - проекции суммарного вектора аэродинамических сил на соответствующие оси связанной системы координат Ох и Оу; FXÍ,Fye - проекции суммарного вектора гидродинамических и гидростатических сил на соответствующие оси связанной системы координат Ох и Оу; Рх, Ру - проекции суммарной силы тяги двигателей;

Mz - суммарный продольный аэродинамический момент и продольный момент, создаваемый гидродинамическими и гидростатическими силами, о, = т~х, а2 = т~х; аъ = I~x, ^ - ту!тх ; b2 = mxjmy

Сила тяги двигателя Р, создаваемая реактивными двигателями, есть функция режима работы двигателя (положения ручки управления), скорости и высоты полета Р = p[ppyty\,H). Компоненты вектора аэродинамических силы и момента зависят от условий обтекания и к "" ' мулам.

где сх,су,са2 - безразмерные коэффициенты аэродинамических сил,

x2{t) = -Ъ2х,xj -gcosх5 + a2(py+Fya + Fy,\

- характерная площадь обтекания (мидель фюзеляжа, площадь крыла или эквивалентной поверхности в плане), к которой относят все силы и моменты, действующие на СА, / - размаха крыла, ЬА -

средняя аэродинамическая хорда крыла, тх,тау,т° - безразмерные коэффициенты аэродинамических моментов, да - скоростной напор, зависящий от воздушной скорости V и плотности воздуха

I |2

<7а = 0,5/?а|У| Гидродинамические силы и моменты определяются с

использованием численных методов (метода конечных элементов и методом плоских сечений) или аналогичным способом определения аэродинамических компонентов, но с учетом водной среды Величины коэффициентов аэродинамических и гидродинамических сил и моментов зависят от условий обтекания, углов атаки а и скольжения /3, формы корпуса СА и т д Их определяют либо с помощью упрощенных расчетных соотношений, либо путем модельных испытаний в бассейнах и аэродинамических трубах. В общем случае они являются сложными функциями конфигурации СА (его компоновки, положения рулевых органов) и условий полета, и записываются в виде нелинейных зависимостей

с^у, = схуг (а, (3, сох, со у, со, ,3,., Ма, Яе),

т= тху:(а,Дсох,соу,со,,8, ,Ма, Ле), где 8 ~ угловое положение (отклонение) рулевых органов; Ма = |к| а-1 - число Маха, а - звуковая скорость на высоте полета.

В третьей главе рассматриваются процедуры синтеза синерге-тических законов взаимосвязанного управления движением СА с учетом различных подходов В и 3 1 на основе метода АКАР и математической модели движения СА, полученной во второй главе, разработана процедура аналитического синтеза законов управления продольным движением СА На основе учета свойств симметрии динамики свободного движения ЛА разработан метод синтеза модифицированных законов управления СА, учитывающих симметрию свободного движения С А. Приводятся результаты компьютерного моделирования полученных замкнутых управления СА, выполнено сравнение разработанных законов управления.

Базовые законы синергетического управления СА На основе метода АКАР в главе развита процедура синтеза законов взаимосвязанного управления продольным движением СА При этом используется основная нелинейная модель пространственного движения твердого тела, записанная через углы Эйлера

Xx {t) = Ь\ХЪХ2 ~ g Sin + , X2Í0 ~ ~ЪгхххJ -gcos*5 +а2м2,

хЛ()-аъиъ,

ГЛ о. (2)

х4 (/) = jcj sin .r5 + x2 cos x5, xs(t) = x3>

X6 (/) = Л] COS X5 - x2 sin x¡, где u{=Px-Fxa-Fxe, u2=Py + Fya+Fye, и3=Мг - управляющие воздействия

Задача синтеза заключается в следующем- требуется найти в аналитической форме вектор управления и(х), обеспечивающий перевод СА из произвольного начального состояния в области допустимых значений координат состояния сначала на пересечение притягивающих инвариантных многообразий (ИМ) = 0, а затем в заданное состояние, определяемое следующими целями.

• движение СА по водной поверхности с заданной скоростью,

• выход на редан и отрыв от водной поверхности с поддержанием угла тангажа <90 в заданных пределах,

• набор высоты Нй и движение в продольной вертикальной плоскости с заданной воздушной скоростью V0

Рассмотрим основные этапы предложенной процедуры синерге-тического синтеза законов управления на основе введения параллельно-последовательной совокупности ИМ Согласно методу АКАР, для модели (2) сначала введена первая совокупность макропеременных:

Vi =*2 -<?>l04)>Уз =*3 -<Р2(Х4^5), (3)

которые должны удовлетворять системе функциональных уравнений

«,(/)+¥»(')= о, Тт> 0, /и = 1,2, ,3, (4)

где Тт — постоянные времени, влияющие на качество динамики процессов в замкнутой системе; <р,, i-1,2 - некоторые функции связи, подлежащие выбору в дальнейшей процедуре синтеза Согласно методу АКАР, на ИМ = 0 минимизируются сопровождающие оптимизирующие функционалы

Л, = Jfc Vi it)mm (5)

о

На пересечении ИМ Ч^ 0, т = 1,2,3 наблюдается эффект динамического «сжатия фазового пространства», а уравнения декомпозиро-

ванной системы будут иметь вид-

дг4(/) = V0 sin х5 + (рх cos х5,

■ X5(t) = <p2-, (6)

х6 (/) = V0 cosx5 - <p¡ sin x¡

Далее для декомпозированной системы (6) введена вторая совокупность макропеременных

^=х4-Н0, у/5=х5-30, (7)

Таким образом, в результате применения процедуры синтеза на основе метода АКАР был получен вектор внешних управлений, обеспечивающий желаемое движение замкнутой системы «СА-автопилот». Выражения для законов управления приведены в тексте диссертации

Определение законов управления автопилота относительно углов отклонения А = j управляющих поверхностей СА в общем

случае сводится к решению системы алгебраических уравнений вида.

F = [c, с, c2f, М = К my mzf, (8)

где F и М получены в результате применения рассмотренной выше процедуры синтеза, а аэродинамические коэффициенты сит находятся в известной зависимости от А и параметров полета Вид функциональной зависимости правой части уравнений (8) определяется компоновочной схемой рассматриваемого СА. Для управления полетом необходимо изменять силы F и моменты сил М, действующие на СА посредством отклонения управляющих поверхностей и изменением режима работы его двигателей. На рис. 1 показана схема GA с возможным расположением рулевых органов

Результаты компьютерного моделирования замкнутой системы «СА-автопилот» представленные на рис. 2-5, подтверждают выдвинутые основные теоретические положения Таким образом, синтезированные законы управления обеспечивают асимптотическую устойчивость замкнутых нелинейных систем и реализуют поставленные цели управления

Руль выооты

Руль направления

Водная руль

Закрылок*

Предкрылок

Рис 1 Возможные органы управления самолета-амфибии

20 40 60

Рис 2 Переходные процессы относительно линейных и угловой скоростей

_ л-4(Ч), кч град дг6(1), ьм

— - 6

5.

б)

С

Рис 3 Переходные процессы относительно высоты полета, угла тангажа и дальности полета соответственно

х104и,(Ц,Н

и,(1),Нч .

Рис 4 Переходные процессы относительно управляющих воздействий и,,м2, и

Рис 5 Проекции фазовых траекторий системы на плоскости, образованные соответствующими компонентами линейных, угловых скоростей и координат Базовые законы управления осуществляют декомпозицию задачи синтеза локальных алгоритмов управления, которая теперь сводится к определению зависимостей от углов отклонения управляющих поверхностей, это означает, что полученные законы векторного управления в дальнейшем могут быть использованы в качестве уставок на последующих этапах синтеза конкретных алгоритмов управления автопилотов, непосредственно выдающих задания органам управления СА

Модифицированные законы синергетического управления

СА. Представляется целесообразным исследовать структуру базовых законов управления продольным движением на основе идеоло-

гии учета собственных динамических свойств СА, развиваемой в работах А.А. Красовского и А А. Колесникова. Известно, что СА, как механическая система, в свободном, неуправляемом (м, =0) движении описывается уравнениями Лагранжа второго рода

d_ dt

dx,j

dL dR

i = l, ,n, (9)

дх: 3jc, '

где L = K-P — функция Лагранжа, равная разности кинетической £(jc„. ,х„) и потенциальной Р{хх, ,х„) энергий; х, - обобщенные координаты, х, - обобщенные скорости; R{xx,...,xn,xx, ,,хп) - неотрицательная диссипативная функция

В ряде режимов свободного движения диссипативной функцией можно пренебречь, те R » 0, и тогда уравнения (9) будут описывать поведение консервативной системы. Для такого класса систем наиболее подходящей функцией Ляпунова, как известно, может служить полная энергия СА:

V(xx, ,х„,х„ ,х„) = К + Р (10)

Согласно теории устойчивости А.М Ляпунова, в этом случае для выявления свойства устойчивости свободного движения ЛА необходимо исследовать на знак производную функции V по времени.

v(t) = K(t) + P(t)<0 " (11)

Очевидно, что в силу фундаментального закона сохранения энергии производная V(t) для ЛА, описываемого уравнениями (9), либо равна диссипативной функции R , взятой с обратным знаком V{t) = R{t)< О,

либо равна нулю V(t)= 0 при R = 0. Тогда при синтезе законов управления нелинейными объектами из их моделей вида

*M)=fXXIV .*и)+и, - ¡ = 1,--,п (12)

можно исключить все те функции /j(xlv.для которых выполняется свойство К(г)< 0 без потери асимптотической устойчивости замкнутой системы по сравнению с базовыми законами управления. Применение изложенного подхода для рассматриваемого объекта приводит к тому, что при синергетическом синтезе законов управления функции х2х3 и х{хъ, входящие в первые два уравнения модели (2), можно не учитывать без потери устойчивости замкнутой системы

В диссертации представлены результаты компьютерного моделирования замкнутой системы с модифицированными законами управ-

>

ления, которые полностью обеспечивают асимптотическую устойчивость системы Это в полной мере подтверждает выдвинутую профессором А А Колесниковым концепцию синтеза модифицированных законов управления пространственным движением ЛА с учетом их собственных динамических свойств

Далее в и 3 2 на основе разработанного в предыдущем разделе метода рассматривается синтез законов управления продольным движением СА с нелинейными наблюдателями внешних возмущений (НВВ) Предполагается, что поведение СА и внешних возмущений, действующих на него, можно описать системой дифференциальных уравнений

= -

где п -вектор хит -вектор г - компоненты вектора возмущающих воздействий, и - вектор управления, #() и /г(.) - непрерывные нелинейные функции Вектор х предполагается наблюдаемым, а вектор 2 - ненаблюдаемым Тогда задача синтеза НВВ может быть сформулирована следующим образом1 необходимо синтезировать НВВ, который должен обеспечить

• асимптотическую устойчивость замкнутой системы «СА-автопилот»,

• стабилизацию угла тангажа, высоты и скорости полета;

• оценку ненаблюдаемых внешних возмущений,

• компенсацию внешних возмущений. Структура синтезируемого наблюдателя.

где м> - вектор состояния наблюдателя, г - вектор оценок незмеряе-мых внешних возмущений

Процедура синтеза НВВ состоит из трех этапов

• синтез законов управления обеспечивающих выполнение требуемой технологической задачи (при этом предполагает, что все переменные состояния объекта управления наблюдаемы),

• синтез наблюдателя для неизмеряемых возмущений;

• замена ненаблюдаемых переменных в синтезируемых управлениях их оценками

Этап синтеза законов управления м, аналогичен разработанному в разделе 3 1 методу, при этом в исходную модель (2) в три первых уравнения необходимо добавить возмущающие силы г,, г2 и момент

23 волнового возмущения и дополнить уравнениями модели волнового возмущения. Очевидно, что волновое возмущение имеет гармонический характер и может быть описано следующей системой дифференциальных уравнений

2,(0 = я,; г2(0 = 52, г3(0 = 53,

2 2 2 (15)

л,1(0 = -с ; ^ (О = -сг 22; ,$3 (?) = -<т

В случае ударного возмущения следует использовать его модель имеет вид 2,(0 = 0, (0 = 0, г3 (0 = 0 (16)

Выражения НВВ, полученные в результате применения процедуры синтеза для системы (2), (15), имеют вид

£,=/, х^щ,г2=/2 х2+м>2,г3=/3 х3 +и'3;

= +а1и1 - ^эт -+- -й?!,

= х7 + }Ч {w2+a2u2-gcosxs)+w2■, (17)

™2(*) = 8гХ2 С?00^ ~а2и2 а2(.а2и2 "Я005^)

= *з+лз (и'з +«3и3)+И'з, (/) - 83х3 +1ц (-а3и3-м>3) + а2а3и3, где 2т - оценки переменных состояния, гт ~ неизмеряемые состояния возмущения, /т,

8т->К>8т'К - постоянные коэффициенты А для

- системы (2), (16)'

2, =Цх + х»\, = -Цахих

¿2-Ь2х2 + и»2; м2(1) = ¿28С05х5-Ь2а2и2 -Ь2х2 -£2>у2; (18)

23 = ¿3а-3 + и>3, щ (/) = -Ь3а3и3 -13х3~ ¿3^3 Компьютерное моделирование замкнутой системы подтверждает факт ее адаптации к действию внешних возмущений На рис 6-8 представлены переходные процессы относительно возмущений г „(О я их оценки гп(1), а также проекции фазовых траекторий системы на плоскости.

Рис 6 Графики гармонических возмущений гх,г2,гг и их оценок

а) Об

01

02

\ 0

02

Л с

............ ' V----1-04

*|0)"

б)

1 2 1 * s

уо

01 ода 006

о -002

В)

щ

и с

Рис 7 Графики кусочно-постоянных возмущений и их оценок

•Г5(1>

8 10 12 14 16 18(х10 )

Рис 8 Проекции фазовых траекторий системы на плоскости, образованные соответствующими компонентами линейных, угловых скоростей и координат В п 33 проведено исследование морского волнения различного вида, выделен класс наихудших возмущающих воздействий на СА при его движении на воде Синтезированные в п.3.2 наблюдатели позволяет осуществить текущую идентификацию внешних возмущений, действующих на СА Возникающие при этом технические трудности состоят в следующем, модель объекта должна быть достаточно точной, а динамика наблюдателя - более быстрой по сравнению с динамикой изменения внешних возмущений Эти обстоятельства ухудшают практическую эффективность наблюдателей. Разумеется, что можно построить и такие наблюдатели, которые идентифицируют параметры и координаты состояния модели СА Однако, в целом, это может привести к существенному усложнению законов управления движением СА В этой связи возникает идея построения тн «гарантирующих регуляторов», которые парируют наихудшие внешние возмущения на СА, а реализация таких регуляторов является достаточно простой При построении таких регуляторов будем опираться на следующее определение наихудших возмущений, предложенное проф А А Колесниковым «наихудшие - это такие внешние возмущения, которые за наименьшее время отклоняют объект управления (СА) на максимальное возможное расстояние от желаемого состояния в его фазовом пространстве» Указанное определение по существу, означает «быстродействие наоборот» Из него, согласно принципу максимума Л С Понтрягина, непосредственно следует, что наихудшие воздейст-

вия - это кусочно-постоянные возмущения вида Msup = M^ignjufy) со

случайным изменением их знака, те функции //(г). Очевидно, что весьма неблагоприятным воздействием при движении СА по воде будет, когда ¿i(t) = sin соpt, где а>0 - основная частота колебаний СА.

Для парирования кусочно-постоянных возмущений гарантирующий регулятор, очевидно, должен включать в себя интеграторы, т е астатические законы управления, техническая реализация которых не вызывает затруднений

В п 3 4 рассматривается метод синтеза астатических законов управления СА в условиях значительного морского волнения При этом сложность проблемы управления СА заключается в том, что волновые возмущения являются случайными процессами Для решения данной проблемы используется идея введения в законы управления дополнительных динамических звеньев, отражающих внешние кусочно-постоянные возмущения При этом в исходную систему (2) добавляются переменные состояния возмущений z,, z2, z3 ив результате записывается модель возмущающих воздействий, учитывающая требования выполнения желаемых технологических инвариантов

z, = т]х{хх -V0\z2 = т]2{х4 -Я0>, z3 = }ф5 -i90), (19)

где т]{,т]г,т]з - постоянные коэффициенты

При синтезе законов управления, согласно методу АКАР, вводятся инвариантные многообразия

ух =x1-F0+//1z1 =0,у2 =хг-<рх =0,^з =хг-(р2 =0,

ц/А =xA-H0+M2z2 =0; у/5 =хь-90+/иъ2г = Выражения управления ц, полученные в результате применения процедуры синтеза, имеет вид

ТЛ Х\ ~V0

(20)

Ti

u2 = ABxy +Cx2 +Dx¡ + AExa +

sin xs

a2T2 cos;c5

■г, -

A (ju2 + c2T2TA cosx5)z2 + AF,

(21)

u, = —

{TJsMi +T5+ Т,)х з + (^7,(7; + Ts) + 1>5 +' (T3Tsc3+/i3)z1-S0-jÍ3i}3S0(Ts+Ti)

где обозначено

л =_!_

а2Т2ТА cosx5

; B = r2[7'4(//1/71+//2/72)-l]smx5; С = №-

а2Т4

а2Т2

п- Ь1хг . ^ \Рг2г + 0 + TAM-JhXx* + ~ТУп

и _ | _ _ - 9

a2 a2 cos x5 a2TA cos x5

£ = -1-(Г4 + Г2)//2;/2,

F = ~Т2ТА(рмК sm-if cos2 xj- T4V0 sinx5 + [l + (Г, + rJ^K.

Результаты моделирования замкнутой системы с синтезированными астатическими законами управления представлены на рис 9 Из графиков видно, что синтезированные астатические законы управления эффективно парируют действия внешних возмущений разного вида и обеспечивают выполнение целей управления

Рис 9 Проекции фазовых траекторий системы на плоскости, образованные соответствующими компонентами линейных, угловых скоростей и координат В заключении к диссертации приводятся перечень основных научных и прикладных результатов, полученных в процессе разработки синергетических методов управления продольным движением СА в условиях значительного морского волнения В приложении приведены результаты сравнения базовых и модифицированных законов управления движением ЛА в различных режимах полета, а также в условиях волнения различного типа

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации рассмотрен синергетический подход к проблеме синтеза эффективных законов взаимосвязанного управления продольным движением СА в условиях значительного морского волнения, в частности при его взлете с водной поверхности и посадке

Конкретные результаты диссертации состоят в следующем:

- разработан синергетический метод синтеза базовых законов управления продольным движением СА на основе нелинейной динамической модели, позволяющий получить новые алгоритмы управления продольным движением для достаточно общего 1шасса СА,

- разработан синергетический метод синтеза модифицированных законов с учетом динамических особенностей свободного движения СА, позволяющий упростить законы систем управления без

потери динамических свойств замкнутой системы «СА-автопилот»,

- разработана процедура синтеза законов управления продольным движением СА с нелинейными наблюдателями внешних возмущений, обеспечивающих устойчивость движения СА и выполнение целей управления,

- разработана эффективная процедура синтеза гарантирующих астатических законов управления взлетом СА, позволяющих существенно улучшить динамику движения СА и адаптацию к реальным условиям морского волнения

Полученные результаты целесообразно использовать при проектировании нового класса управляющего комплекса для СА. Разработанные методы синтеза систем управления продольным движением СА могут быть применены при проектировании нового поколения пилотажно-навигационных комплексов и автопилотов, формирующих эффективную аэродинамику СА в зависимости от желаемых режимов полета и действий внешней среды.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Нгуен Ф Исследование плавучести и остойчивости гидросамолета Известия ТРТУ. Специальный выпуск. Технические науки Материалы LII НТК ППС, аспирантов и сотрудников ТРТУ. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006 г -№9(64) -С 166-170

2 Нгуен Ф Моделирование пространственного движения гидросамолета исследование режима глиссирования//Сборник докладов Международной научной конференции «Системный синтез и прикладная синергетика», 35 октября 2006 г, Пятигорск - Пятигорск- РИА-КМВ, 2006 г - С 119— 122

3 Нгуен Ф Моделирование пространственного движения гидросамолета исследование модели взлета гидросамолета Тезисы докладов VIII Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления» 19-20 октября 2006 г -Таганрог: Изд-во ТРТУ - С 364-365

4 Нгуен Ф Построение законов управления продольным движением гидросамолета при условии волнения синергетический подход Межвузовский научный сборник «Управление и информационные технологии», Пятигорск, 2007 г - С. 37-42.

5 Нгуен Ф Математическая модель для моделирования процессов взаимодействия летательных аппаратов гидроавиации с водной средой Материалы VIII Международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века» - Воронеж Изд-во ВГТУ, 2007 г -Т 1 -С. 406-409

6 Нгуен Ф Синергетический синтез нелинейных законов управления продольным движением гидросамолета в условия действия внешней среды Известия ТТИ ЮФУ Технические науки Материалы 53-й НТК ППС ТТИ ЮФУ - Таганрог Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008 г, № 1. - С 133

7. Нгуен Ф Синергетический синтез законов управления продольным движением гидросамолета при условии волнения Материалы VIII Международной научно-технической конференции по динамике технологических систем «ДТС-2007» - Ростов-на-Дону Изд-во ДГТУ, 2007 г - С 94-98

8 Нгуен Ф Синергетический подход к построению законов управления продольным движением гидросамолета при условии волнения материалы конференции «Инновационные технологии XXI века в информатике, ^п^авлении и образовании», 10-11 апреля 2008 г, Нальчик -Нальчик,

9 Кобзев В А, Колесников А А, Нгуен Ф Проблемы управления взлетом гидросамолетов в условиях действия возмущений внешней среды Сборник докладов VIII научной конференции по гидроавиации «Гидроавиаса-лон-2008» -М Изд-во ЦАГИ, 2008 г - С 56-67

10 Nguyen F Problems of amphibian's take-off control under conditions of environment indignations influence Тезисы докладов VIII научной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-2008» -М : Изд-во ЦАГИ, 2008 г

11 Нгуен Ф Синергетический синтез законов управления движением самолета-амфибии при морском волновом возмущении Материалы V Научной конференции «Управление и информационные технологии» (УИТ-2008) в рамках II Российской мультиконференции по проблемам управления СПб 2008 г

12 Нгуен Ф Синергетический подход к подавлению внешних возмущений, действующих на гидросамолет при взлете //Известия ТТИ ЮФУ Технические науки Специальный выпуск 54 - НТК ТТИ ЮФУ (в печ ), 2009 г, № 1

13 Нгуен Ф Исследование и построение модели возмущающих воздействий внешней среды при взлете гидросамолета//Тезисы докладов IX Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления» -Таганрог Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008 г

14 Нгуен Ф Синергетический синтез законов управления движением гидросамолета с нелинейным наблюдателем состояния//Тезисы докладов IX Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления» -Таганрог Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008 г

В совместных работах [9] автору принадлежит обоснование метода синтеза астатических регуляторов с интеграторами

Соискатель

Ф. Нгуен

ЛР№ 020565 от 23 06 97 г Подписано в печать Формат 60x84 1/16

Бумага офсетная Печать офсетная Уел пл -1 Тираж 100 экз Заказ №

_ЧГ_

Издательство ТТИ ЮФУ ГСП 17 А, Таганрог-28, Некрасовский, 44 Типография ТТИ ЮФУ ГСП 17 А, Таганрог-28, Энгельса, 1

Введение.

Глава 1. Проблемы синтеза нелинейных систем управления движением самолетов-амфибий.

1.1. Состояние и перспективы развития самолетов-амфибий.

1.2. Проблема управления движением СА.

1.3. Современные направления синтеза систем управления летательными аппаратами.'.

1.4. Синергетический метод аналитического конструирования нелинейных агрегированных регуляторов.

1.5. Аналитическое конструирование нелинейных динамических регуляторов с наблюдателями состояния.

1.6. Выводы по главе.

Глава 2. Математические модели пространственного движения самолетаамфибии.

2.1. Системы координат, применяемые в динамике полета.

2.2. Общий вид уравнений движения летательных аппаратов гидроавиации.

2.3. Гидродинамические и аэродинамические силы и моменты, действующие наСА.

2.4. Волновые воздействия возмущений.

2.5. Уравнения продольного движения самолетов-амфибий.

2.6. Выводы по главе.

Глава 3. Методы синергетического синтеза законов управления продольным движением самолета-амфибии.

3.1. Синергетический синтез базовых законов управления продольным движением С А.

3.1.1. Постановка задачи.

3.1.2. Процедура синергетического синтеза законов управления.

3.1.3. Модифицированные законы синергетического управления СА.

3.1.4. Результаты моделирования.

3.2. Синергетический синтез законов управления продольным движением СА с динамическими наблюдателями внешних возмущений.

3.2.1. Постановка задачи.

3.2.2. Процедура синергетического синтеза законов управления продольным движением С А при гармонических возмущениях.

3.2.3. Процедура синергетического синтеза законов управления продольным движением СА при кусочно-постоянных возмущениях.

3.3. Наихудшие возмущения.

3.4. Синергетический синтез астатических законов управления продольным движением СА.

3.3.1. Постановка задачи.

3.3.2. Процедура синергетического синтеза астатического регулятора с интеграторами.

3.3.3. Процедура синергетического синтеза астатического регулятора с двойными интеграторами.

3.5. Основные научные результаты и вывод по главе.

Актуальность проблемы. Важной проблемой теории и практики управления движением летательных аппаратов (ЛА), в том числе самолетов-амфибий (СА), является проблема проектирования автопилотов для различных режимов движения в условиях непредсказуемого воздействия окружающей природной среды. Для СА - это, в первую очередь, действие морского волнения. Современные сложные системы управления СА представляют собой комплекс различных подсистем, выполняющих определенные технологические функции и связанных между собой процессами интенсивного динамического взаимодействия и обмена энергией, веществом и информацией. Указанные системы являются нелинейными, многомерными и многосвязными, в которых протекают сложные переходные процессы и могут возникать критические и хаотические режимы. Проблемы системного синтеза являются весьма актуальными, трудными и практически недоступными для существующей теории управления.

Крупный вклад в решение этой проблемы сделан научной школой

A.А. Красовского, в которой развиты методы аналитического конструирования автопилотов для разных классов летательных аппаратов на основе функционала обобщенной работы (ФОР). В работах В.Н. Букова показано эффективное применение метода ФОР с использованием прогнозирующей модели процесса управления. Развиваемые в последнее время различные методы и подходы к построению законов управления нелинейными объектами различных классов отражены в известных трудах И.В. Мирошника,

B.О. Никифорова, A.JI. Фрадкова и др., где, в частности, предложены методы адаптивного управления пространственным движением. О все возрастающих требованиях к динамическим свойствам пространственного движения указанных объектов говорит, в частности, тот факт, что к современным и перспективным типам JIA, в частности СА, в настоящее время предъявляются повышенные требования к управляемости, поскольку область применения таких аппаратов весьма широка и предполагает полет на режимах, близким к критическим. Поэтому актуальность и важность указанной проблемы не только не снижаются, но и нарастают, требуя привлечения новых подходов и методов теории синтеза систем управления.

Одной из характерных прикладных задач автоматического управления СА является задача синтеза систем управления взлетом и посадкой СА в условиях значительного волнения. В этой связи возникает задача структурной адаптации органов управления и систем механизации крыла СА к соответствующим режимам полета. Технические решения, обеспечивающие базирование и эксплуатацию самолета с водной поверхности, фактически определяют облик - его аэродинамическую схему. Поэтому ключевой в решении проблемы управления движением СА является задача синтеза таких законов управления органами механизации, которые бы минимизировали сопротивление среды, обеспечивая балансировку самолета при взлете и посадке.

Цели работы и основные задачи исследования. Целью работы является разработка синергетического метода синтеза - аналитического конструирования законов взаимосвязанного управления продольным движением СА, учитывающих их естественные динамические свойства как нелинейных объектов механической природы при значительном влиянии морского волнения. В соответствии с поставленной целью в работе решены следующие основные задачи:

1. Исследования свойств нелинейной математической модели взаимодействия СА с внешней средой при продольном движении с целью постановки задачи синтеза законов взаимосвязанного управления взлетом в условиях значительного морского возмущения;

2. Разработки метода синергетического синтеза базовых законов взаимосвязанного управления продольным движением СА;

3. Разработка модифицированного метода синергетического синтеза законов управления, основанных на концепции учета свойств симметрии динамики свободного полета СА;

4. Разработки процедуры синтеза законов управления продольным движением СА с динамическими нелинейными наблюдателями состояния;

5. Разработки процедуры синтеза астатических законов управления взлетом СА с целью парирования воздействий со стороны внешней среды.

Методы исследования. Для решения поставленных в диссертации задач использовались методы динамики твердого тела, аэродинамики и гидродинамики, современной нелинейной динамики, синергетической теории управления, теории дифференциальных уравнений. Исследование динамических свойств синтезированных нелинейных систем управления движением С А осуществлялись в пакете прикладных программ Maplell, а также на имитационном пилотажно-навигационном комплексе ТАНТК им. Г.М. Бе-риева.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Основное содержание диссертации изложено на 130 страницах, содержит 95 рисунка и 2 таблицы.

Заключение

В диссертации рассмотрен синергетический подход к проблеме синтеза эффективных законов взаимосвязанного управления продольным движением СА в условиях значительного морского волнения, в частности при его взлете с водной поверхности и посадке.

Конкретные результаты диссертации состоят в следующем:

- разработан синергетический метод синтеза базовых законов управления продольным движением СА на основе нелинейной динамической модели, позволяющий получить новые алгоритмы управления продольным движением для достаточно общего класса СА;

- разработан синергетический метод синтеза модифицированных законов с учетом динамических особенностей свободного движения СА, позволяющий упростить законы систем управления без потери динамических свойств замкнутой системы «СА-автопилот»;

- разработана процедура синтеза законов управления продольным движением СА с нелинейными наблюдателями внешних возмущений, обеспечивающих устойчивость движения СА и выполнение целей управления;

- разработана эффективная процедура синтеза гарантирующих астатических законов управления взлетом СА, позволяющих существенно улучшить динамику движения СА и адаптацию к реальным условиям морского волнения.

Полученные результаты целесообразно использовать при проектировании нового класса управляющего комплекса для СА. Разработанные методы синтеза систем управления продольным движением СА могут быть применены при проектировании нового поколения пилотажно-навигационных комплексов и автопилотов, формирующих эффективную аэродинамику СА в зависимости от желаемых режимов полета и действий внешней среды.

По теме диссертации автором опубликованы работы [137-150].

1. Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.- М.: Машиностроение, 1994.

2. Соколянский В.П. Гидроавиация России сегодня и завтра // Военный парад, 2006. №5. -С.34-36.

3. Очерки истории техники в России, 1861-1917 гг. М., 1973. 404с.

4. Scarborough W.E. PBY Catalina in Action. Aircraft №62. Squadron/Signal Publications, 1983.

5. Авиация второй мировой войны. Смоленск: Русич, 2001.

6. Шунков В.Н. Авиация Люфтваффе. Мн.: Харвест, 2000.

7. Godfrey D. Water Bombing Update // Air international, 1989. №9.

8. Арсенъев E.B. и др. История конструкций самолетов в СССР 1951-1965 гг. Машиностроение, 2002.

9. Удалое К.Г., Панатов Г.С, Фортинов Л.Г. Самолет ВВА-14. -М.: Ави-ко-пресс, 1994.

10. РужщкийЕ.И. Европейские самолеты вертикального взлета. Москва, 2000.

11. Пядушкин М.А. Иркутский первенец // Журнал «Авиатранспортное обозрение», 2004. №53.

12. David Donald. Shin Meiwa PS-l/US-1: Japan's Big Boat. World air power journal, Volume 15 Winter 1993, -C. 126-133.

13. Eiichiro Sekigawa. Taking Off. Aviation week, 16 February 2004. №26.

14. Боев В.В., Шинкаренко А.П., Фортинов Л.Г. Некоторые реалии применения самолетов-амфибий ТАНТК им. Г.М. Бериева при освоении Мировогоокеана // Сб. докладов III научной конференция по гидроавиации «Гидро-авиасалон-2000». М., 2000.

15. Китанович Б. Планета и цивилизация в опасности. М.: Мысль, 1991.

16. Снакин В.В. Экология и охрана природа: Словарь-справочник. — М.: Akademia, 2000.

17. Кобзее В.А. Системное возрождение гидроавиации для защиты и освоения мирового океана и жизненная необходимость для человечества // Авиация и космонавтика. Проектирование, технологии и производство.

18. Синергетика: процесс самоорганизации и управления. Учебное пособие/ под общей редакцией А. А. Колесникова. В 2-х частях. — Таганрог: Изд-во ТРТУ. 2004. Ч. II. 358 с.

19. Букое В.Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 232 с.

20. Волков Г. Основы гидроавиации. Государственное военное издательство наркомата обороны СССР. Москва — 1940.

21. Панатов Г.С, Фортинов Л.Г., Соколянский В.П., Анастасов В.К. Мореходность JI А ГА: высота ветровой волны и другие факторы в аналитической форме // Сб. докладов IV научной конференция по гидроавиации «Гидроавиасалон 2002». М., 2002. С. 221 - 225.

22. Ремез Ю.В. Качка корабля. Д.: Судостроение, 1983 328 с.

23. Шаталов И А. Теоретические и инженерные основы аэрокосмической техники. Москва, 2003 г.

24. Синергетика и проблемы теории управления: сборник научных трудов // Под ред. А.А. Колесникова М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.

25. Буков В.Н., Кулабухов B.C., Максименко И.М., Рябченко В.Н. Проблемы единственности решения теории систем // Автоматика и телемеханика. 1997. №2. С. 4-17.

26. Фелъдбаум А.А. Теория дуального управления // Автоматика и телемеханика. 1960. №9, 11; 1961. №1, 2.

27. Фелъдбаум А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем. М.: Физматгиз, 1963.

28. Красовский А.А. Алгоритмические основы оптимальных адаптивных регуляторов нового класса//Автоматика и телемеханика. 1995. №9. С. 104-115.

29. Литвиненко B.C. Примеры статистического анализа библиографических ссылок журнала «Автоматика и телемеханика» // Автоматика и телемеханика. 1973. №6. С. 176-181.

30. Розенвассер Е.Н., Юсупов P.M. Чувствительность систем управления. — М.: Наука, 1981.

31. Нелепин Р.А., Камачкин A.M., Туркин И.И., Шамберов В.Н. Алгоритмический синтез нелинейных систем управления. Л.: Изд-во ЛГУ, 1990.

32. Кабанов С.А. Управление системами на прогнозирующих моделях. — СПб.: Изд-во С.-Пб. ун-та, 1997.

33. Красовский А.А. Проблемы физической теории управления (Обзор) // Автоматика и телемеханика. 1990. №11. С. 3-41.

34. Колесников А.А. Синергетическая теория управления. Таганрог: ТРТУ, М.: Энергоатомиздат, 1994. 344 с.

35. Колесников А .А. Синергетический подход в современной теории управления: инварианты, самоорганизация, синтез // Новые концепции общей теории управления. Москва, Таганрог, 1995. С. 11-41.

36. Колесников А.А.Основы синергетической теории синтеза нелинейных динамических систем // Новые концепции общей теории управления. -Москва, Таганрог, 1995. С. 66-101.

37. Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л. Современные направления синтеза систем автоматического управления ЛА//Известия академии наук. Теория и системы управления. 2004. №2. С. 126 136.

38. Milam М.В., Franz R., Murray R.M. Real-time constrained trajectory generation applied to a flight control experiment//Pro с. 15 th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

39. Nebylov A.V. Controlled flight close to rough sea: strategies and means // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

40. Charles GA., Lowenberg M.H., Stoten M.G. et al. Online bifurcation tailoring: an application to a nonlinear aircraft model // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

41. WangX.F., Di Bernardo M., Lowenberg M.H. et al. Bifurcation tailoring of nonlinear systems//Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

42. Charles GA., Di Bernardo M., Lowenberg M.H. et al. Bifurcation tailoring of equilibria: a feedback control approach // Latin American Applied Research J. (LAAR). 2001. V. 31. №3.

43. Lowenberg M.H., Richardson Th.S. The continuation design framework for nonlinear aircraft control // Proc. AIAA Guidance. Navigation & Control Conf. 2001. №AIAA-2001-4100.

44. Prempain E., Postlethwaite I., Vorley D. Autopilot study for an asymmetric airframe// Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

45. Prempain E., Postlethwaite I., Vorley. D. A gain scheduled autopilot design for a bank-to-turn missile // Proc. The European Control Conf. (ECC'01), 2001.

46. Akmeliawati R., Mareels I. Nonlinear energy-based control method for landing autopilot // Proc. 15 th Triennial World Congr. of IF AC (b'02). Barcelona, 2002.

47. Матюхин В.И. Универсальные законы управления механическими системами. М.: МАКС Пресс, 2001.

48. Fradkov A.L. Swinging control of nonlinear oscillations // Intern. J. Control. 1996. V. 64. №6.

49. Борисов В.Т., Начинкина Г.Н., Шевченко A.M. Энергетический подход к управлению полетом // АиТ. 1999. № 6.

50. Lambregts А.А. Vertical flight path and speed control autopilot using total energy principles // AIAA PI983. № 2239CP.

51. Clement В., Due G., Mauffrey S. et al. Aerospace launch vehicle control: a gain scheduling //Proc. 15th Triennial World Congr. of IF AC (b'02). Barcelona, 2002.

52. Farren D., Due G., Harcaut J.P. Discrete-time LPV controller for robust missile autopilot design // Proc. 15 th Triennial World Congr. of IF AC (b'02). Barcelona, 2002.

53. Pellanda P.C., Apkarian P., Tuan H.D. et al. Missile autopilot design via a multi-channel LFT/LPV control method // Proc. 15th Triennial World Congr. of IF AC (b'02). Barcelona, 2002.

54. Nebylov A.V., Kalinichenko V.N., Tomita V. Robust control at the aerospace plane to ekranoplane landing // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

55. Небьглов A.B. Измерение параметров полета вблизи морской поверхности. С.-Петербург:-СПб АПП, 1990.

56. Небылов А.В. Гарантирование точности управления. М.: Наука. Физматлит, 1998.

57. Kim Y.Ch., Keel L.H., Manabe Sh. Controller design for time domain specifications // Proc. 15th Triennial World Congr. of IF AC (b'02). Barcelona, 2002.• tb

58. Manabe Sh. Coefficient diagram method // Proc. 14 IF AC Symposium on Automatic Control in Aerospace. Seoul, Korea, 1998.

59. Manabe Sh. Application of coefficient diagram method to MIMO design in aerospace // Proc. 15th Triennial World Congr. of IF AC (b'02). Barcelona, 2002.

60. Manabe Sh. Application of coefficient diagram method to dual-control-surface missile // Proc. 15th IFAC Symposium on Automatic Control in Aerospace. Bo-logna/Forli, Italy, 2001.

61. Kwakernaak H. Mixed sensitivity design: an aerospace case study // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

62. Kwakernaak H. Mixed sensitivity design // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

63. Кваксрнаак X., Сиван P. Линейные оптимальные системы управления. М.: Мир, 1977.

64. Postlethwaite I., Prempain Е., Turkoglu Е. et al. Various H^ controllers for the Bell 205: design and flight test // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

65. Giron-Sierra J.M., Ortega G. A survey of stability of fuzzy logic control with aerospace applications // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

66. Isidori A., Bars R., Dion J.-M. et al. IFAC 2002 milestone report on design methods // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Plenary Papers, Survey Papers and Milestones. Barcelona, 2002.

67. Chwa D.K., Choi J.Y., Seo J.H. Nonlinear observer for tail-controlled skid-to-turn missiles // Proc. 15th Triennial World Congr. of IF AC (b'02). Barcelona, 2002.

68. Rutkovsky V.Yu., Sukhanov V.M., Glumov V.M. et al. Nonlinear combined control by space robotic module motion with using manipulator's mobility // Proc. 15 th Triennial World Congr. of IF AC (b'02). Barcelona, 2002.

69. Глумов B.M., Земляков С.Д., Пучков A.M. и др. Управление угловым положением нестационарного космического летательного аппарата с переменной эффективностью управляющих моментов // Изв. РАН. ТиСУ. 2000. № 1.

70. Глумов В.М., Земляков С.Д., Рутковский В.Ю. и др. Техническая управляемость автоматизированного космического модуля // АиТ. 2001. № 3.

71. Рутковский В.Ю., Суханов В.М. Динамическая модель свободнолетающего робототехнического модуля // АиТ. 2000. № 5.

72. Rutkovksy V.Yu., Sukhanov V.M. Some questions of safety and economic control by space robotic model's flight near by space station // Proc. 15 th IF AC Symp. on Automatic Control in Aerospace. Bologna/Forli, Italy, 2001.

73. Somov Ye.L, KozlovA.G., Rayevsky V.A. et al. Nonlinear dynamic research of the spacecraft robust fault tolerant control systems // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

74. Somov Ye. Methods and software for research and design of spacecraft robust fault tolerant control systems // Proc. 15th IF AC Symp. on Automatic Control in Aerospace. Bologna/Forli, Italy, 2001.

75. Somov Ye.I., Butyrin S.A., Anshakov G.P. et al. Dynamics of the maneuvering vehicle IKAR control system by the orbital placement of globalstar satellites // Proc. 15th IFAC Symp. on Automatic Control in Aerospace. Bologna/Forli, Italy, 2001.

76. Somov Ye.I., Butyrin SA., Rayevsky VA. et al. Nonlinear dynamics of gyromo-ment attitude control system at communication satellite SES AT//Prepr. 5th IFAC Symposium NOLCOS'Ol. St. Petersburg, Russia, 2001.

77. Somov Ye.I., Rayevsky V.A., Kozlov A.G. et al. Methods and software for nonlinear dynamic research of spacecraft fault tolerant control systems // Prepr. 5th IFAC Symp. NOLCOS'Ol. St. Petersburg, Russia, 2001.

78. Sorokin A. V., Bashkeev N.I., Yaremenko V. V. et al. A power gyroscopic attitude control system of a space vehicle Resource-DK // Proc. 9th Saint Petersburg International Conf. on Integrated Navigation Systems. St. Petersburg, Russia, 2002.

79. Siguerdidjane H. Some remarks on nonlinear feedback control of a rigid spacecraft//Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

80. Ortega R., van der SchaftA., Mareels I. et al. Putting energy back in control // IEEE Control Syst. Magazine. 2001. V. 21. №2.

81. Siguerdidjane H., Rodriguez H. Regulation of S/C angular momentum using port controlled Hamiltonian structure // Proc. 15th IFAC Symposium on Automatic Control in Aerospace. Bologna/Forli, Italy, 2001.

82. Андриевский Б.Р., Гузенко П.Ю., Фрадков A.JI. Управление нелинейными колебаниями механической системы методом скоростного градиента //АиТ. 1996. Т. 57. №6.

83. Андриевский Б.Р., Фрадков АЛ. Избранные главы теории автоматического управления с примерами на языке MATLAB. С.-Петербург: Наука, 1999.

84. Tsourdos A., White В.А. Adaptive flight control design for nonlinear missile // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

85. Мирошник И.В., Никифоров В.О., Фрадков АЛ. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами. С.-Петербург: Наука, 2000. 549 е., ил. 82.

86. Blumel А. V., Tsourdos A., White В.А. Flight control design for a STT Missile: a fuzzy LPV approach // Proc. 15 th IF AC Symp. on Automatic Control in Aerospace. Bologna/Forli, Italy, 2001.

87. Tsourdos A., White B.A. Flight control design for quasi-linear parameter varying missile via pseudolinearisation // Prepr. 5th IFAC Symp. NOLCOS'Ol. St. Petersburg, Russia, 2001.

88. Фрадков А.Л. Адаптивное управление в сложных системах. М.: Наука, 1990.

89. Hughes E.J., Tsourdos A., White В.А. Multiobjective design of a fuzzy controller for a nonlinear missile autopilot // Proc. 2002 IEEE Internat. Conf. on Control Applications. Glasgow, Scotland, U.K., 2002.

90. AoufN., Bates D.G., Postlethwaite I. et al. Scheduling schemes for an integrated flight and propulsion control system // Control Engineering Practice. 2002. July.

91. Turner M.C., Aouf N., Bates D.G. et al. A switching scheme for full-envelope control of a V/STOL aircraft using LQ bumpless transfer // Proc. 2002 IEEE Internat. Conf. on Control Applications. Glasgow, Scotland, U.K., 2002.

92. Shim D.H., Jin Kim H., Sastry Sh. A flight control system for aerial robots: algorithms and experiments synthesis // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

93. Dzul A., Hamel Т., Lozano R. Nonlinear Control for a tandem rotor helicopter // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

94. Papageorgiou Ch., Glover K. Vibration suppression in flight control with dynamic inversion // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

95. Schenato L., Deng X., Sastry Sh. Hovering flight for a micromechanical flying insect: modeling and robust control synthesis //Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

96. Haouani M., Saad M., AkhrifO. Flight control system design for commercial aircraft using neural networks // Proc. 15th Triennial World Congr. of IFAC (b'02). Barcelona, 2002.

97. Мирошник И.В., Никифоров В.О. Адаптивное управление пространственным движением нелинейных объектов // Автоматика и телемеханика. 1991. №7. С. 78-87.

98. Синергетика: процессы самоорганизации и управления. Учебное пособие / под общей редакцией А.А. Колесникова. В 2-х частях. Таганрог: Изд-во ТРТУ. 2004. Ч. I. 360 с.

99. Jlemoe A.M. Динамика полета и управление. М.: Наука, 1969.

100. Красовский А.А. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1973.

101. Современная прикладная теория управления: Синергетический подход к теории управления / под ред. А.А. Колесникова. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. -Ч И.

102. Метод векторных функций Ляпунова в теории устойчивости / под ред. А.А. Воронова и В.М. Матросова. М.: Наука, 1987.

103. Остославский И.В., Стражева И.В. Динамика полета. Траектории летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1969.

104. Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Аэродинамика самолета. Динамика продольного и бокового движения. М.: Машиностроение, 1979. - 352 с.

105. Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Динамика самолета. Пространственное движение. М.: Машиностроение, 1983. - 320 с.

106. Механика полета. Общие сведения. Уравнения движения / под ред. С.А. Горбатенко, Э.М. Макашова, Ю.Ф. Полушкина и Л.В. Шефтеля. М.: Машиностроение, 1969.

107. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: Государственное изд-во физ.-мат. лит., 1961. - 826 с.

108. Маркеев А.П. Теоретическая механика: Учебник для университетов. — М.: ЧеРо, 1999.-572 с.

109. Васильев А.В. Управляемость судов: Учеб. Пособие. — Л.: Судостроение, 1989.328с.: ил.

110. Лукомский Ю.А., Чугунов B.C. Системы управления морскими подвижными объектами: Учебник Л.: Судостроение, 1998. - 272 с.

111. Пантов Е.Н., Махин Н.Н., Шереметов Б.Б. Основы теории движения подводных аппаратов. Л.: Судостроение, 1973. 316 с.

112. Банников Ю.М., Лукашевский В.А., Лукьянов С.С. Математическая модель движения гидросамолета на волнении // Сборник докладов I научной конференции по гидроавиации «Геленджик-96» — М.: Изд-во ЦАГИ, 1996.

113. Тихонов А.И., Колънер З.О. Гидродинамические характеристики глиссирующих сужающихся плоскокилеватых пластин. Выпуск № 1972, труды ЦАГИ. Издательский отдел ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, Москва 1978.

114. Лотов А.Б. Глиссирование и быстрый ход тел в воду: учебное пособие — М: изд. МФТИ, 1984. 108 с.

115. Справочник по теории корабля. В 3-х т. Т. 3. Л.: Судостроение, 1985. 544 с.

116. Справочник авиаконструктора. Том I. Аэродинамика самолета. Москва, 1937.

117. Микеладзе В.Г., Титов В.М. Основные геометрические и аэродинамические характеристики самолетов и ракет: справочник. — 2-е изд., доп. — М.: Машиностроение, 1990. 144 е.: ил.

118. Гуляев В.В, Демченко О.Ф., Долженков Н.Н. и др. Математическое моделирование при формировании облика летательного аппарата. Под ред. В.А. Подобедова. М.: Машиностроение / Машиностроение-Полет, 2005. 496 е.: ил.

119. Седов Л.И. О масштабном эффекте и о наивыгоднейших соотношениях при глиссировании. Труды ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского. Выпуск № 439. Издательский отдел ЦАГИ, Москва, 1939.

120. Бородай Н.К., Нецветаев Ю.А. Мореходность судов. Л. Судостроение, 1982. 288 с.

121. Шмырев А.Н., Мореншилъдт В.А., Ильина С.Г. и др. Успокоители качки судов. Л.: Судостроение, 1972. 478 с.

122. Красовский А.А. Аналитическое конструирование контуров управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1969.

123. Кобзев В.А. Синергетический метод аналитического конструирования систем иерархического управления летательными аппаратами//Известия141

124. ТРТУ. Тематический выпуск «Прикладная синергетика и системный синтез». Таганрог, 2006.

125. Фомин В.Н., Фрадков A.JI., Якубович В.А. Адаптивное управление динамическими объектами. — М.: Наука, 1981.

126. Колесников А.А., Веселое Т.Е., Кузъменко А.А. Новые технологии проектирования современных систем управления процессами генерации электроэнергии. -М.: 2009. 323 с.(в печати)

127. Абдуллаев Н.Д., Петров Ю.П. Теория и методы проектирования оптимальных регуляторов. Л.: Энергоавтомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985 — 240 с.

128. Петров Ю.П. Методы оптимизации непрерывных процессов и их применение в судостроении. Изд-во «Судостроение», Ленинград, 1968 171 с.

129. Петров Ю.П. Оптимизация управляемых систем, испытывающих воздействие ветра и морского волнения. Л., 1973.

130. Петров Ю.П. Вариационные методы синтеза гарантирующих управлений. Методические указания. Санкт-Петербург, 1995 — 56 с.

131. Терехов В.А., Тюкин И.Ю. Адаптация в нелинейных динамических системах. М.: КомКнига, 2007.

132. Никифоров В.О. Адаптивное и робастное управление с компенсацией возмущений. СПб.: Наука, 2003.

133. Поляк Б.Т., Щербаков П.С. Робастная устойчивость и управление. -М.: Наука, 2002.

134. Небылов А.В. Гарантирование точности управления. -М.: Наука, 1998.

135. Понтрягин JI.C, др. Математическая теория оптимальных процессов.-М.: Наука, 1969.

136. Нгуен Ф. Исследование плавучести и остойчивости гидросамолета. Известия ТРТУ. Специальный выпуск. Технические науки. Материалы LII НТК III 1С, аспирантов и сотрудников ТРТУ. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006 г. -№9 (64).-С. 166-170.

137. Нгуен Ф. Синергетический синтез нелинейных законов управления продольным движением гидросамолета в условия действия внешней среды. Известия ТТИ ЮФУ. Технические науки. Материалы 53-й НТК ППС ТТИ ЮФУ. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008 г. - С. 133.

138. Кобзев В.А, Колесников А.А., Нгуен Ф. Проблемы управления взлетом гидросамолетов в условиях действия возмущений внешней среды. Сборник докладов VIII научной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон— 2008». -М.: Изд-во ЦАГИ, 2008. С. 56-67.

139. Nguyen F. Problems of amphibian's take-off control under conditions of environment indignations influence. Тезисы докладов VIII научной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-2008». -М.: Изд-во ЦАГИ, 2008.

140. Нгуен Ф. Синергетический подход к подавлению внешних возмущений, действующих на гидросамолет при взлете//Известия ЮФУ. Технические науки. Специальный выпуск. 54 НТК ТТИ ЮФУ, 2008 г.