До питання вибору методу оптимізації параметрів керованого об'єкта

Сєнькін, ВС
Сюткіна-Дороніна, СВ
Nauka innov. 2020, 16(3):54-68
https://doi.org/10.15407/scin16.03.054
Рубрика: Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Мова: Українська
Анотація: 
Вступ. Проєктування керованих об’єктів (КО) пов’язано зі значними витратами матеріальних і фінансових ресурсів. Потреба їх зниження на початковому етапі проєктування КО висуває підвищені вимоги до формалізації проєктних задач, методів їх вирішення, адекватності використовуваних математичних моделей, до якості прийнятих проєктних рішень.
Проблематика. Однією з проблем, що пов’язана з проєктуванням КО, є створення методичного забезпечення для оптимізації проєктних параметрів і програм керування рухом ракетних об’єктів.
Мета. Розробка методичного забезпечення для вибору проєктних параметрів і програм керування, а також формалізація задачі і вибір методу оптимізації характеристик КО, що здійснює політ за різними траєкторіями.
Матеріали й методи. Для вирішення задачі нелінійного математичного програмування з обмеженнями у вигляді рівностей і диференціальних зв’язків використано детерміновані методи оптимізації.
Результати. Розроблено прикладні програми для вирішення задачі оптимізації щодо одноступінчатого КО з ракетним двигуном на твердому паливі. Проведено апробацію методичного забезпечення на прикладі розв’язання проєктної задачі щодо гіпотетичного КО зі стартовою масою 800 кг, який здійснює політ балістичною траєкторією, для вертикального і похилого видів старту. Показано доцільність застосування при вирішенні задачі методу конфігурацій нульового порядку (методу Гука-Дживса), який не потребує розрахунку часткових похідних цільової функції за оптимізованими параметрами, що дозволяє істотно скоротити час пошуку оптимального рішення комплексної задачі.
Висновки. Використання розробленого авторами методичного забезпечення дозволяє з необхідною для проєктних досліджень точністю визначати оптимальні в заданому класі функцій програми керування рухом, раціональні значення проєктних параметрів та основних характеристик КО.
Ключові слова: керований об’єкт, математична модель, оптимізація, параметри траєкторії, початковий етап проєктування, проєктні параметри, програма керування рухом, ракетний двигун на твердому паливі