Библиографическое описание:

Данилов А. М., Волкова О. В., Мачнев В. А. Оценка пилотажных свойств транспортных самолетов // Молодой ученый. — 2014. — №2. — С. 128-131.

Для оценки качества пилотажных свойств транспортных самолетов, описываемых в виде

предлагается использовать прошедший практическую апробацию функционал вида  [1…4]

,

где  — соответственно векторы фазовых координат управляющих и возмущающих воздействий;  — собственные числа матрицы А;  — весовые константы. Для продольного движения после определения весовых констант с использованием экспериментальных данных его можно представить в виде:

,

где  — безразмерный коэффициент затухания; .

Для колебательных систем  совпадает с собственной частотой. Для апериодических систем . При этом характеристическое уравнение имеет вид

.

Определение областей  равных оценок пилотажных свойств производилось с учетом оценок по десятибалльной шкале Купера-Харпера (рис.1; сплошные линии — оценки, полученные по предложенному функционалу, пунктир — области, полученные экспериментально по шкале Купера-Харпера). Избирательность рассматриваемого функционала для определения классов ЛА к сожалению недостаточна (для класса 3,5 значение ; для класса ). Поэтому наравне с использованием  для оценки ЛА предлагается использовать в качестве частных критериев сами значения  и .

Рис.1. Области равных оценок пилотажных характеристик

Для колебательной системы

,

или

.

Введя традиционно используемые характеристики управления

 (),

получим:

,

или

,

или

.

При принятых значениях весовых констант ()

.

В частности  при     . Для сравнения:  при

().

При фиксированном  с ростом  значение  убывает:

(пилоты-эксперты стремятся увеличить  при работе на тренажере).

С ростом  значение  уменьшается, класс системы улучшается (рис.2).

Рис. 2. Функционал качества

При .

При этом при , при   ,

то есть при и , или   достигает минимума.

Для уменьшения  (или для улучшения класса системы) при фиксированном  сначала надо вычислить ,затем сравнить  со значением :

если < , то надо двигаться в сторону увеличения  до значения , если же >, то надо двигаться в сторону уменьшения  до  (рис. 2). Например, пусть . Рассмотрим . При этом . Здесь при .

Как видим, > и надо двигаться в сторону уменьшения . Наименьшее значение  будет при . При этом .Дальнейшее уменьшение частоты привело бы уже к увеличению . Например, . Для этого значения  имели бы , и следовало бы двигаться в сторону увеличения .

Отметим,

,

то есть  убывает с ростом .

Из приведенного с очевидностью вытекает следующая методика настройки параметров авиационного тренажера. А именно, для улучшения класса системы, имеющей параметры , необходимо:

-                     вычислить ,

-          сравнить  со значением ,

-          выбрать шаг  и взять вместо  значение ,

-          вычислить ,

-          вычислить ,

-          вычислить шаг ,

-          двигаться в этом направлении, пока  убывает,

-          уточнить направление вектора-градиента в предпоследней точке , где значение  было меньше последнего,

-          повторить процедуру сначала.

Предложенный подход эффективно использовался и при многокритериальной оптимизации сложных систем различного назначения [5…8].

Литература:

1.                 Данилов А. М., Гарькина И. А. Сложные системы: идентификация, синтез, управление: монография. — Пенза: ПГУАС, 2011. —   308 с.

2.                 Данилов А. М.,Гарькина И. А., Домке Э. Р. Математическое и компьютерное моделирование сложных систем. — Пенза: ПГУАС, 2011. -296 с.

3.                 Данилов А. М., Гарькина И. А., Домке Э. Р. Математическое моделирование управляющих воздействий оператора в эргатической системе / Вестник МАДИ, № 2, 2011. –С.18–23

4.                 Гарькина И. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А. Транспортные эргатические системы: информационные модели и управление / Мир транспорта и технологических машин. — 2013. -№ 1 (40). — С. 115–122.

5.                 Гарькина И. А., Данилов А. М. Управление в сложных технических системах: методологические принципы управления / Региональная архитектура и строительство, № 1 (12), 2012, С.39–43.

6.                 Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М., Сухов Я. И. Некоторые подходы к анализу и синтезу сложных систем / Молодой ученый. — № 10(57). — 2013. — С.105–107.

7.                 Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М., Махонин А. С. Основные принципы проектирования сложных технических систем в приложениях / Молодой ученый. — № 5. 2013. –С.42–45.

8.                 Гарькина И. А., Данилов А. М., Домке Э. Р. Промышленные приложения системных методологий, теорий идентификации и управления / Вестник МАДИ. — 2009. — № 2(17). — С.77–82.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle