Приведены методы повышения ресурса пневматического сервопривода (ПСП) беспилотных летательных аппаратов, изложены основные положения сигнально-параметрического подхода, позволяющего увеличить межремонтный ресурс ПСП путем обеспечения его отказоустойчивого управления. Описаны математические, алгоритмические и инструментальные средства диагностирования ПСП с заданной глубиной и гибкого восстановления его работоспособности в режиме стенда исследования ПСП с отказоустойчивым управлением.

Представлен новый метод диагностирования технического состояния системы автоматического управления беспилотного летательного аппарата, который базируется на основе сигнально-параметрического подхода и учитывает влияние внешней окружающей среды.

Ключ. слова: отказоустойчивая система, диагностические модели, робастные диагностические модели, летательный аппарат, наблюдатели состояния, переменные состояния
Індекс рубрикатора НБУВ: З965-07

Рубрики:

Автоматика

Шифр НБУВ: Ж24450 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработана компьютерная модель вентильного электродвигателя (ЭД) постоянного тока с трехфазной якорной обмоткой и постоянными магнитами на роторе, которая реализована в среде Matlab-Simulink. Рассчитаны переходные процессы в ЭД и электромеханическом приводе (ЭМП) на базе вентильного ЭД. Получены зависимости изменения токов в фазах ЭД без нагрузки и в составе привода, частоты вращения и угла поворота выходного звена ЭМП.

Предложена компоновка датчиков угловой скорости и акселерометров в БИНС БПЛА, позволяющая обеспечивать ее полное диагностирование с глубиной до места отказа. Представлены диагностические модели БИНС БПЛА и ее функциональных элементов, приведены разработанные алгоритмы диагностического обеспечения БИНС БПЛА и результаты их экспериментального исследования. Экспериментальные исследование показали, что применение сигнально-параметрического подхода позволило диагностировать техническое состояния БИНС БПЛА с глубиной до места отказа, а в последующем полученная информация о техническом состоянии может быть использована для решения последующих задач диагностического обеспечения - определение класса и вида отказа.

Отражена проблематика точной установки датчиков малогабаритной инерциальной навигационной системы летательного аппарата, указаны параметры, определяющие погрешности геометрической установки чувствительных элементов БИНС ЛА. На основании анализа параметров неточной установки датчиков разработана методика определения элементов матрицы связи для акселерометров, применение которой позволяет повысить точность измерения параметров состояния ЛА. Точность определения параметров связи определяется точностью измерения ускорения свободного падания в точке определения этих параметров. Представлены результаты экспериментального исследования БИНС с матрицей связи.

Рассмотрены вопросы выбора и обоснования различных измерительных и преобразовательных устройств систем управления летательных аппаратов с учетом требований к условиям эксплуатации, статистическим, динамическим, массогабаритным и другим характеристикам.

Рассмотрено использование сигнально-параметрического подхода для диагностирования функционального состояния электромаховичной системы ориентации углового положения микроспутника. Рассмотрены виды отказов, приводящие к изменению статических и динамических свойств исполнительных органов, датчиков обратной связи и объекта управления. Предложено использование методов диагностирования для оценки влияния внешних возмущающих моментов на исполнительные органы и корпус космического аппарата. Получены условия различимости и множество косвенных признаков, обеспечивающие глубину диагностирования до вида отказа.

Рассмотрено использование сигнально-параметрического подхода к диагностированию функционального состояния электромеханического блока космического аппарата. Теоретически и экспериментально показано, что без изменения конструкции объекта диагностирования, по наблюдению выходного сигнала датчика угловой скорости вращения двигателя маховика на переходных режимах можно различать отказы, вызванные изменением коэффициентов передачи датчика скорости, электронной схемы управления двигателем, а также изменением момента сопротивления вращению двигателя-маховика. Предложено использование программных имитаторов отказов для отладки и настройки диагностического обеспечения.

Сформулированы основные положения обеспечения живучести спутниковых систем ориентации и стабилизации, базирующиеся на принципе самоорганизации посредством глубокого диагностирования аварийного функционального состояния и гибкого восстановления работоспособности объекта.

Представлено обоснование необходимости использования избыточного количества двигателей маховиков в маховичной системе управления космическим аппаратом с целью увеличения ресурса системы ориентации и стабилизации, а также времени активного существования космического аппарата в целом. Получены качественные и количественные показатели оценки применения избыточностей в подобных системах, позволяющие как на качественном, так и на метрическом уровне осуществлять сравнение различных вариантов компоновки двигателей маховиков в системе ориентации и стабилизации, а также позволяющие осуществлять решение обратной задачи при компоновке силовых элементов - определять количество и варианты расположения двигателей маховиков в избыточной системе ориентации и стабилизации.

Індекс рубрикатора НБУВ: О571.6-01

Рубрики:

Інерціальна навігація

Шифр НБУВ: Ж24450 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложен метод для оценки эффективности систем управления динамическими объектами со свойством активной отказоустойчивости. Представлены результаты расчета и сравнительного анализа эффективности классической системы управления ориентацией и стабилизации малого спутника и системы со свойствами активной отказоустойчивости в нештатных режимах функционирования, вызванных отказами в функциональных элементах.

Рассмотрены особенности построения процесса регулирования для автоматизированной системы мониторинга объемной активности йодов, золей и инертных радиоактивных газов. Осуществлен анализ представленных на рынке Украины автоматизированных систем радиационного контроля с точки зрения радиационного контроля газовых сред и поддержания необходимого расхода в этих системах. Проведен анализ структуры и определены коэффициенты пропорционально-интегрально-дифференциального (ПИД) - регулятора для автоматизированной системы радиационного контроля исходя из критерия минимального времени переходного процесса. Приведены результирующие области устойчивости для различных наборов коэффициентов ПИД-регулятора.

Рассмотрена методика определения влияния магнитного поля Земли на погрешность измерений волоконно-оптического гироскопа. Предложена функция, позволяющая установить корреляционную связь между измерениями угловой скорости волоконно-оптическим гироскопом и величиной магнитной чувствительности. По результатам испытаний доказано влияние внешних магнитных полей на работу гироскопов. Приведены численные оценки составляющих погрешности, полученные в результате анализа данных испытаний волоконно-оптических гироскопов. Представлен способ уменьшения влияния внешних магнитных полей на работу исследуемых гироскопов и даны экспериментально обоснованные численные значения эффективности применения выбранного способа защиты.

Представлено унифицированное описание процессов в типовых блоках и в спутниковой системе как процесса развития нештатных ситуаций, так и процесса их парирования. Кроме того, предложена четырехуровневая схема параметризации прямых признаков отказов. Изложены модели и средства восстановления работоспособности спутниковых систем.

Індекс рубрикатора НБУВ: З811.7 + З849-017

Рубрики:

Завадостійкість. Завадозахищеність

Радіоприймальні пристрої (радіоприймачі)

Шифр НБУВ: Ж24450 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрен подход к разработке новых типов диагностических моделей RML-моделей, позволяющих диагностировать техническое состояние системы автоматического управления (САУ) летательных аппаратов (ЛА) при наличии не измеряемых внешних возмущений в динамическом режиме. Разработанная диагностическая RML-модель для системы позволяет достоверно определять техническое состояние САУ ЛА находящегося в вынужденном движении. Полученная модель расширяет возможности сигнально-параметрического подхода и позволяет на более ранних этапах определять отклонения параметров функциональных элементов.

Рассмотрено управление дозирующим элементом газотурбинных двигателей ЛА, используемых для различных типов ЛА, математическая модель которого включает модель сухого трения с параметрами, существенно изменяющимися в процессе эксплуатации. Синтезирован регулятор дозирующего элемента на основе динамического компенсатора возмущений, который позволяет существенно уменьшить влияние неидеальностей реальных исполнительных устройств (ИУ). Задача компенсации влияния неидеальностей ИУ решена на основе функционального уравнения за счет формирования дополнительного сигнала управления, полученного в результате восстановления вектора рассогласования реального ИУ и номинальной достижимой линейной модели ИУ. Показана разрешимость операторного уравнения как существование дополнительного сигнала управления, компенсирующего влияние неидеальностей ИУ.

Решена задача определения класса отказа неработоспособной БИНС ЛА путем применения диагностических моделей (ДМ), представляющих собой особый класс математических моделей, связывающих косвенные и прямые признаки отказа. Применяя полученные ДМ, сформированы алгоритмы оперативного диагностирования технического состояния БИНС в виде дихотомических деревьев определения класса-вида отказа, отличающиеся от известных алгоритмов использованием в узлах дихотомических деревьев бинарных признаков, представляющих собой результаты решения двузначных предикатных уравнений, где условиями предикатных конструкций являются характеристики ДМ. Представлены математические модели и инструментальные средства оперативного восстановления работоспособности БИНС с использованием аппаратной и сигнальной видов избыточностей.