На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Диплом Разработка робастного автомата стабилизации высотой полета крылатых ракет

Информация:

Тип работы: Диплом. Добавлен: 19.11.2013. Сдан: 2013. Страниц: 53. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


«Разработка робастного автомата стабилизации высотой полета КР».


Содержание

История создания Крылатых Ракет(КР)...............................................................1
Введение..................................................................................................................2
Техническое задание..............................................................................................3
1.Моделирование: понятие, классификация, суть...............................................4
1.1. Роль и место моделирования при проектировании сложных систем........5
1.2.Классификация видом моделирования...........................................................6
1.3.Полунатурное моделирование.........................................................................7
2.Математическая модель ЛА................................................................................8
2.1.Формирование математической модели.........................................................9
2.2.1.Математическая модель КР Яхонт.............................................................10
2.2.2.Математическая модель КР Брамос...........................................................10
3.Системы управления высотой полета..............................................................11
3.1.Высота, определение высоты.........................................................................12
3.2.Задачи стабилизации высоты.........................................................................13
3.3.Требования к СУВП........................................................................................14
3.4.Формирование контура...................................................................................15
4.Выбор коэффициентов по передаточной функции.........................................16
4.1.Рассмотрение структурной схемы.................................................................17
4.2.1.Вычисление коэффициентов для КР Яхонт...............................................18
4.2.2.Вычисление коэффициентов для КР Брамос.............................................18
4.3.1.Проведение моделирования для КР Яхонт................................................19
4.3.2.Проведение моделирования для КР Брамос..............................................19
5.Прямой синтез управления методом вариации фазовых ограничений........20
5.1.Введение и постановка задачи.......................................................................21
5.2.1.Синтез управления для получения модели КР Яхонт..............................22
5.2.2.Синтез управления для получения модели КР Яхонт..............................22
Заключение............................................................................................................23
Используемая литература.....................................................................................24

История создания крылатых ракет

Отсчет истории советских крылатых ракет можно вести с сентября 1944 года, когда в одно из московских КБ были доставлены обломки первого в мире действующего самолета-снаряда – немецкой V-1. Однако следование в русле идей германских конструкторов стало лишь начальным этапом работы над отечественным оружием подобного типа. Дальше пришлось искать свой путь, создавая уникальные технические решения.

Уже в первые послевоенные годы авианосные ударные соединения и другие группировки надводных кораблей США, а затем и НАТО создали угрозу нападения на территорию нашей страны с морских направлений. Борьба с надводными кораблями, и в первую очередь с авианосцами, с помощью традиционных видов оружия (артиллерии, торпед, мин, бомб) стала весьма проблематичной.
Необходимо было искать новые средства борьбы, которые могли бы сочетать в себе большую дальность действия, высокую точность попадания, достаточную разрушительную силу, возможность массированного применения, маневрирования на траектории полета, возможность использования в различных метеорологических условиях и ряд других тактических свойств. Таким видом вооружения могли стать специализированные комплексы противокорабельных самонаводящихся крылатых ракет (КР). Проведенные исследования позволили найти единственно правильный путь решения проблемы: без уравнивания сил
флотов по тоннажу противопоставить флотам США и стран НАТО соответствующий ударный потенциал. Это был свой национальный путь создания новых боевых средств - противокорабельных крылатых ракет (ПКР) - и вооружения ими подводных лодок и надводных кораблей.
Во-первых, крылатые ракеты при большой дальности полета дают
возможность кораблю занять наиболее удобную позицию для атаки, первому нанести удар, оторваться от противника после решения боевой задачи, возможность использовать запас дальности для осуществления тактических маневров ракеты на траектории. Во-вторых, большая скорость полета позволяет быстро пройти зоны противодействия цели и затрудняет перехват крылатой ракеты в полете. В-третьих, имеется возможность использования ракетой различных высот полета: основную часть траектории полета ракета на “маршевом участке” летит на большой высоте при малом аэродинамическом сопротивлении, а перед целью - переходит на малую высоту, затрудняя ее перехват; кроме того, КР может совершить, при необходимости, на всей территории пролета различные маневры по курсу.
Для реализации требований к траектории полета наиболее приемлемым
явился турбореактивный двигатель (ТРД), хорошо освоенный промышленностью с большим опытом его эксплуатации.
Возможность попадания в подвижные малоразмерные морские цели
достигается размещением на борту КР специальных систем управления и собственными динамическими характеристиками ракеты, позволяющими наводиться на корабль. Системы управления могут строиться на основе комплексирования различных информационных каналов, позволяющих устойчиво функционировать в условиях сложной помеховой обстановки.
Энергетические характеристики и конструкторско-компоновочные решения позволяют разместить на КР мощную боевую часть (БЧ). Для повышения разрушительного действия обеспечиваются наиболее благоприятные условия подрыва БЧ внутри корпуса корабля, в его наиболее уязвимых местах.
Кроме того, крылатые ракеты позволяют реализовать целый ряд
технических решений, повышающих тактические характеристики этого вида оружия. В частности, к ним можно отнести возможность размещения на борту КР станции активных помех, способной воздействовать на средства перехвата; возможность использовать специальные радиопрозрачные покрытия и материалы и различные конструктивные решения, позволяющие снизить заметность ракет в различных частотных диапазонах, и многие другие решения. Также крылатые ракеты можно применять, используя залповый метод стрельбы, осуществлять рациональное их взаимное построение на траектории полета.
Перечисленные возможности в наибольшей степени определяют высокую эффективность комплексов ПКР. Однако достичь максимальных значений по всем параметрам одновременно не представляется возможным. При проектировании необходимо добиться оптимального уровня всей совокупности параметров с учетом их вклада в эффективность, надежность, стоимость, реализуемость, удобство в эксплуатации. В процессе создания комплексов с ПКР максимально используются научно-технические достижения в различных отраслях науки и техники.
Оригинальные научно-технические решения позволили противокорабельным комплексам с крылатыми ракетами, созданными НПО “Машиностроение”, оставаться наиболее эффективным оружием борьбы с надводными кораблями, а также быть конкурентоспособными на мировом рынке вооружений, что не менее важно в настоящее время.
Однако первые крылатые ракеты, разработанные НПО “Машиностроение”, при всех своих достоинствах могли стартовать только из надводного положения ПЛ, что значительно снижало ее скрытность. Новые идеи и накопленный опыт дали возможность в конце 50-х годов начать разработку нового комплекса противокорабельной КР “Аметист” с подводным стартом. В процессе создания впервые были найдены новые принципы проектирования и изготовления герметичной конструкции крылатых летательных аппаратов. Практическая реализация данного способа старта явилась удачным разрешением одной из сложнейших инженерных задач, что стало большим достижением конструкторского коллектива. Также впервые в практике объединения на ракете применили в качестве маршевого двигателя твердотопливный ракетный двигатель.
При создании комплекса “Аметист” было проведено большое количество испытаний в ЦАГИ, связанных со специфическими особенностями подводного старта ракеты. Анализ экспериментальных данных, полученных на моделях в баллистическом бассейне, подтвердил правильность заложенных идей и конструкторских решений и позволил перейти к натурным испытаниям.
Полная программа летно-конструкторских и государственных испытаний успешно завершилась, и во второй половине 60-х годов комплекс “Аметист” приняли на вооружение ВМФ. Необходимо отметить, что наша разработка противокорабельных КР с подводным стартом опередила в этом отношении страны Запады на 10 лет (первая крылатая ракета США с подводным стартом “Гарпун” была принята на вооружение только в 1977 г.).
Вслед за комплексом “Аметист” коллектив НПО “Машиностроение” приступил к разработке комплекса “Малахит” с универсальной КР, способной стартовать как с ПЛ, находящейся в подводном положении, так и с надводного корабля.
Ракеты “Малахит” имели увеличенную дальность, меньшую высоту полета и более совершенную систему управления.
Для повышения помехозащищенности системы управления на КР были установлены два информационных канала: радиолокационный и тепловой. На базе двухканального устройства обнаружения цели и самонаведения в СУ реализовались некоторые принципы избирательного поражения целей из состава кораблей соединения путем осуществления логических операций. Были предельно сокращены и автоматизированы ручные операции по подготовке и пуску ракеты.
В процессе создания комплекса “Малахит” проводились обширные модельные испытания, связанные с изучением специфических особенностей подводного старта. Эти эксперименты по заданию НПОМ, помимо ЦАГИ, проводились также в НИИ механики МГУ. Руководил этими работами академик Л.И. Седов, который внес большой вклад в теоретическое обоснование оригинальной методики экспериментов и анализ полученных результатов. Используя данные этих работ, был осуществлен ряд мероприятий по повышению устойчивости движения ракеты на подводном участке движения.
Все крылатые ракеты, созданные под руководством Челомея до проекта П-5 включительно, предназначались для преодоления ПВО противника и поражения наземных целей. Однако с появлением стратегической авиации и МБР у крылатых ракет появилась гораздо более актуальная задача.
Советское руководство изрядно беспокоило нарастающее присутствие ВМФ США практически на всех возможных театрах военных действий (ТВД). Особую тревогу вызывали авианосные группировки. А вместе с тем советский флот значительно уступал НАТО в количестве и качестве боевых кораблей. И вот еще в 1956 году Челомей предложил создать новое поколение крылатых ракет, способных поражать точечные цели противника, в том числе и движущиеся надводные корабли (крейсеры, авианосцы, эсминцы). Это могло стать «асимметричным» ответом вероятному противнику и дать паритет на морских театрах военных действий при значительно меньших затратах на вооружение. В итоге ОКБ-52 разработало противокорабельную ракету П-6, ставшую родоначальницей целого семейства вооружений, созданных в челомеевской «фирме» для советского и российского ВМФ.
Телеуправляемая ракета П-6 стартовала с подводной лодки, находящейся в надводном положении. Ее полет состоял из двух этапов. После старта ракета поднималась на высоту 7000 м, что позволяло ее оборудованию «заглядывать» за радиогоризонт, не теряя связи с оператором на подводной лодке. Оператор в свою очередь мог с помощью установленной в головке самонаведения радиотрансляционной аппаратуры заниматься поиском цели. Как только нужная цель была обнаружена, происходило наведение. После этого подводная лодка могла начинать погружение, а для ракеты наступала вторая стадия полета. Она снижалась до 100 м и летела горизонтально. При этом головка самонаведения сопровождала цель до момента ее поражения.
В июле 1962 года на Тихоокеанском флоте в присутствии Н.С. Хрущева были проведены пуски П-6 и других созданных к тому времени в советских КБ морских ракет. Сергей Хрущев, сын главы государства, долгое время проработавший в ОКБ-52, вспоминает об этом событии в своей книге «Никита Хрущев: кризисы и ракеты»: «…Наступила очередь крылатых ракет. Сначала с подводной лодки, державшейся неподалеку от крейсера, стартовали две П-5. За П-5 последовали новинки. На полном ходу флагманский крейсер ‘Адмирал Ушаков’ стал обходить его младший собрат, эскадренный миноносец ‘Грозный’. На носу и на корме вместо традиционных пушек возвышались грандиозные четырехтрубные сооружения… ‘Грозный’ представлял серию новых ударных кораблей, на которых традиционную артиллерию главного калибра заменяли челомеевские крылатые ракеты, способные поражать корабли противника на немыслимой раньше дальности… Через несколько секунд ракета унеслась за горизонт. Потянулись минуты томительного ожидания… Наконец торжественный голос диктора разнес по палубе: ‘Цель поражена’. Челомей облегченно вздохнул. Ракета летала уже второй год, попадала устойчиво, но в присутствии начальства так часты ‘визит-эффекты’…»
Развитием противокорабельной темы стала телеуправляемая ракета П-35, поступившая на вооружение в 1963 году и применявшаяся для стрельбы как с надводных кораблей, так и из шахтных и с мобильных пусковых установок наземного базирования (комплекс береговой охраны «Редут»). В данной дипломной работе мы будем рассматривать ракету типа Яхонт и её улучшенный вариант BrahMos.

Введение.
Как показывает практика, основную сложность при создании современного летательного аппарата (ЛА) представляет создание комплекса бортового оборудования (КБО). Затраты на его создание и отработку составляют более половины затрат на создание ЛА. Современные подходы к созданию КБО характеризуются следующим:
1. Распределенностью, как во времени, так и в пространстве.
2. Разные компоненты КБО разрабатывают разные коллективы в разных организациях.
3. Возможность проверять соответствие характеристик создаваемого комплекса требованиям технического задания (ТЗ), отрабатывать взаимодействие и сопряжение компонентов КБО, создаваемых в разных организациях, появляется лишь на поздних этапах разработки, где проводят опытные испытания образцов.
Вышеперечисленное приводит к резкому удорожанию разработки КБО, поскольку подавляющее большинство проектных ошибок обнаруживают лишь на этапе испытаний натурных образцов. Исправить это положение может подход на основе стенда полунатурного моделирования.
Кратко говоря, идея метода полунатурного моделирования состоит в том, чтобы на ранних этапах проектирования создавать имитационные модели компонентов КБО, на которых отрабатывать вопросы как функционирования КБО в целом, так и отдельных его компонентов. Затем поэтапно, без переделки других элементов стенда заменять имитационные модели натурными образцами компонентов КБО.
КБО ЛА состоит из следующих основных компонентов:
• Информационно-вычислительная система (ИВС), образованная одной или несколькими бортовыми цифровыми вычислительными машинами (БЦВМ). На БЦВМ функционирует программно-математическое обеспечение (ПМО), состоящее из функционального программного обеспечения (набор функциональных задач, отвечающих за обработку данных) и системного программного обеспечения (отвечает за обмен данными и планирование запуска функциональных задач согласно заданной циклограмме).
• Набор элементов бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) и общесамолетного оборудования (ОСО). В этот набор входят разнообразные датчики и исполнительные устройства: навигационные приборы, радиолокаторы, системы управления и контроля двигателей, система автоматического управления и т.д.
• Информационно-управляющее поле (ИУП) кабины экипажа, состоящее из набора индикаторов и органов управления.
• Мультиплексный канал информационного обмена (МКИО), представляющего собой среду передачи данных, которая соединяет компоненты комплекса. Эта среда передачи образована, вообще говоря, несколькими каналами бортовых интерфейсов (КБИ).

Техническое задание.
Цель работы.
Выбор структуры системы стабилизации высотой полета КР, нахождение коэффициентов системы и прямой синтез управления методом вариации фазовых ограничений.

Этапы проектирования:
1) изучение математической модели полета ЛА, передаточных функций ЛА;
2) рассмотрение принципов действия и схем систем управления высотой полета ЛА;
3) выбор структурной схемы системы управления высотой полета КР;
4) нахождение управляющих коэффициентов в системе стабилизации высоты полета с использованием передаточных функций КР;
5) прямой синтез управления для полученной модели КР;
6) моделирование в среде MatLab.
1. Моделирование: понятие, классификация, суть.
1.1. Роль и место моделирования при проектировании сложных систем.
Познание – приобретение или результат приобретения знаний. Научные знания приобретаются в ходе:
• наблюдений;
• эксперимента;
• теоретических исследований.
Наблюдение — восприятие и запоминание личностью окружающего мира.
Эксперимент – набор действий и наблюдений, выполняемых для проверки (истинности или ложности) гипотезы или исследования причинных связей между различными явлениями. Экспериментальный метод – метод, при котором в контролируемых и управляемых (в отличие от наблюдения) условиях исследуются реальные объекты.
Теоретические исследования – выработка научных гипотез, т.е. определение предсказаний, основанных на ранее накопленных знаниях, наблюдениях, логических умозаключениях.
Объект познания – система. Сложные системы – такие системы, которые можно рассматривать как составные объекты, функционирующие как единое целое, часть которых можно рассматривать как отдельные подсистемы, объединенные определенными принципами или связанные между собой определенными соотношениями. Для сложной системы является характерным то, что ее свойства определяются как свойствами составных частей, так и связями между ними.
С понятием эксперимента тесно связано понятие моделирования. Моделирование – процесс создания модели и проведение с этой моделью осознанных действий с целью определения основных свойств реального объекта.


1.2. Классификация видов моделирования.
При проведении классификации исследователем устанавливается сущность предметов и явлений. Классификация проводится в ограниченной области знаний: в технических, сложных и кибернетических системах.
Классификация видов моделирования проводится по 3 критериям.
1. По степени полноты модели.
В основе моделирования лежит теория подобия – один объект замещается точно таким же объектом (полное подобие). Экспериментатор старается получить наиболее полную модель. Степень полноты модели определяется:
• сложностью объекта;...

Заключение.
В соответствии с техническим заданием в данной дипломной работе было выполнено следующее:
O рассмотрена математическая модель полета ЛА, получены передаточные функции ЛА;
O определены передаточные функции для конкретной КР типа «Яхонт»;
O рассмотрены принципы действия и схемы системы управления высотой полета КР;
O выбрана структурная схема системы управления высотой полета КР;
O найдены управляющие коэффициенты в системе стабилизации высоты полета с использованием передаточных функций КР;
O проведен прямой синтез управления для полученной модели КР;
O проведено моделирование в среде MatLab.
В ходе моделирования были получены переходные процессы по различным параметрам полета КР (высоты полета, скорости, углам наклона траектории, атаки, тангажа) при различных начальных параметрах. Все переходные процессы устойчивы, угол наклона траектории стремится к 0, а вместе с этим происходит и стабилизация высоты. В ходе синтеза управления получены графики, удовлетворяющие введенным ограничениям, получен график функции u(t).
Таким образом, в данной дипломной работе получена математическая модель контура и объекта управления, позволяющая проводить работы по моделированию и отработке системы управления высотой полета КР.

Использованная литература

1. Боднер В.А., Системы управления ЛА. – М.: Издательство «Машиностроение», 1973. – 504 с.
2. Гуськов Ю.П. Управление полетом самолетов. – М.: Издательство «Машиностроение», 1991. – 270 с.
3. Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Динамика продольного и бокового движения. – М.: Издательство «Машиностроение», 1979. – 350 с.
4. Афонин П.М. Беспилотные ЛА. – М.: Издательство «Машиностроение», 1967. – 440 с.
5. Лебедев А.А. и Чернобровкин Л.С. Динамика полета беспилотных летательных аппаратов – М.: Государственное научно-техническое издательство «Оборонгиз», 1962. – 549 с.
6. Пилишкин В.Н. Робастные алгоритмы управления для интеллектуальных систем – М.: Вестник МГТУ, Сер. "Приборостроение", №1, 1998, с. 23-24.
7. Pilishkin V.N. Pupkov K.A. Robust Control System Design using Phase-Constraints Variation Approach – Proceedings of the European Control Conference. Karlsruhe, Germany, 1999.



Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.