Abstract

The paper deals with disturbed motion of the hypersonic first stage of an aerospace system in accelerated climb. Disturbances are deviations of atmospheric density from the values of a standard model. A multistep control process is accepted. The command angle-of-attack schedule is specified at each step of control using the method of Pontryagins maximum principle. The nominal control program is applied at the first step. We present the results of modeling disturbed motion with command control of the angle of attack for maximum rarified and maximum dense atmosphere. The angle-of-attack constraint is violated for rarified and dense atmosphere at the end of the accelerated flight segment when a boundary value problem is solved. If command control obtained as a result of solving the boundary value problem is maintained the target terminal speed and altitude conditions are fulfilled. The finite value of the flight path inclination angle for rarefied atmosphere is 10% lower than the target one, while for dense atmosphere it is 12% higher.

Highlights

  • Рассмотрено возмущённое движение гиперзвуковой первой ступени авиационно-космической системы на этапе набора высоты с разгоном

  • The paper deals with disturbed motion of the hypersonic first stage of an aerospace system in accelerated climb

  • The command angle-of-attack schedule is specified at each step of control using the method of Pontryagin’s maximum principle

Read more

Summary

КОМАНДНОЕ ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАЕКТОРИЯМИ ГИПЕРЗВУКОВОЙ ПЕРВОЙ СТУПЕНИ

Рассмотрено возмущённое движение гиперзвуковой первой ступени авиационно-космической системы на этапе набора высоты с разгоном. На каждом шаге управления методом принципа максимума Понтрягина определяется командная программа угла атаки. Представлены результаты моделирования возмущённого движения с командным управлением углом атаки для предельно «разреженной» и предельно «плотной» атмосферы. Для «разреженной» и «плотной» атмосферы в конце участка набора высоты с разгоном при решении краевой задачи нарушается ограничение по углу атаки. Авиационно-космическая система; гиперзвуковая первая ступень; набор высоты; разгон; атмосферные возмущения; оптимальная программа угла атаки; шаг управления; минимум массы топлива; принцип максимума Понтрягина. В [4] для гиперзвуковой первой ступени авиационно-космической системы (АКС) – гиперзвукового разгонщика (ГР) – была получена номинальная оптимальная программа управления углом атаки и соответствующая ей траектория набора высоты с минимальным расходом топлива для стандартной атмосферы и номинальных аэродинамических характеристик. 1 представлены конечные значения параметров движения при предельно «разреженной» атмосфере.

Командная программа
Findings
IN CONDITIONS OF ATMOSPHERIC DISTURBANCES

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.