И.А. Чепурнов1, В.О. Черваков2, Е.А. Желаннова3, В.В. Прохоренко4

1–4 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)
 

Постановка проблемы. Математический аппарат дифференциальных уравнений, как правило, применяющийся для описания динамики сложных систем автоматического управления, зачастую оказываются несостоятельными ввиду вычислительных сложностей. Использование при моделировании систем управления метода пространства состояний позволяет осуществить четкую формализацию и автоматизацию вычислительных процедур.

Цель. Разработать математическую модель системы самонаведения управляемой ракеты с использованием метода пространства состояний.

Результаты. Проведен анализ особенностей моделирования сложных динамических систем автоматического управления в пространстве состояний. Предложена разработанная модель системы самонаведения управляемой ракеты в пространстве состояний. Приведены результаты моделирования системы самонаведения ракеты по методу пропорционального сближения в среде MATLAB.

Практическая значимость. Описание системы самонаведения ракеты как сложной динамической системы автоматического управления в пространстве состояний обладает неоспоримыми преимуществами по сравнению с классическими методами.

Чепурнов И.А., Черваков В.О., Желаннова Е.А., Прохоренко В.В. Моделирование системы самонаведения управляемой ракеты в пространстве состояний // Динамика сложных систем. 2022. Т. 16. № 4. С. 5−16. DOI: 10.18127/j19997493-202204-01

1. Неупокоев Ф.К. Стрельба зенитными ракетами. М.: Воениздат. 1991. 343 с.
2. Eguchi H., Yamashita T. A study of the missile guidance and control system design // Journal of the Society of Instrument and Control Engineers. 2002. № 38(12). С. 1079–1087.
3. Пупков К.А., Егупов Н.Д. Методы классической и современной теории автоматического управления. Синтез регуляторов систем автоматического управления. Т. 3. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2004. 616 с.
4. Демидович Г.Н. Системы радиоуправления. Т. 2. Минск: БГУИР. 2007. 56 с.
5. Серов С.А., Чепурнов И.А. Исследование характеристик системы командного управления ракетой методом пространства состояний // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2011. № 10. С. 15.
6. Pham H., Hill R.D., Bucco D. Limitations of performance of a missile homing system // 5th Asian Control Conference. 2004. V. 2. С. 763–770.
7. Буренко Е.А. Моделирование контура управления для радиосистем самонаведения при наведении методом пропорциональной навигации // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 5. С. 40–60.
8. Филиповский В.М. Системы управления в пространстве состояний. СПб.: СПбПУ. 2022. 75 с.
9. Михалевич С.С., Байдали С.А., Чучалин И.П., Москалев В.А. Алгоритм моделирования систем автоматического управления методом пространства состояний // Изв. Томского политехнического университета. 2012. № 5. С. 233–237.
10. Документация MATLAB // ЦИТМ Экспонента [Электронный ресурс]. – URL: https://docs.exponenta.ru/control/ref/lti.c2d.html (дата обращения: 18.05.22).
11. Архангельский И.И., Афанасьев П.П., Болотов Е.Г. и др. Проектирование зенитных управляемых ракет. М.: Изд-во МАИ. 1999. 728 с.
12. Ивойлов А.Ю., Федоров Д.С., Жмудь В.А., Трубин В.Г. Использование дифференцирующего фильтра второго порядка для фильтрации сигналов акселерометра и определения производной // Автоматика и программная инженерия. 2014. № 4(10). С. 9–14.
13. Бухалёв В.А., Болдинов В.А., Сухачев А.Б., Шапиро Б.Л. Управление беспилотным летательным аппаратом с тепловизионным корреляционным координатором в условиях низкочастотных помех // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2019. Т. 17. №7. С. 13–20.
14. Голиус А.Б., Козлов К.В., Лось В.Ф., Старовойтов Е.И. Оценка электромагнитных воздействий на бесплатформенную навигационную систему с лазерными гироскопами, установленную под обтекателем бортовой РЛС // Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 6. С. 17–28.