Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tổng hợp thuật toán dẫn và điều khiển máy lái cho một lớp thiết bị bay hai kênh quay quanh trục dọc

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu tổng hợp thuật toán dẫn và điều khiển máy lái cho một lớp thiết bị bay hai kênh quay quanh trục dọc" được nghiên cứu với mục tiêu: Xây dựng được phương pháp và thuật toán điều khiển cho một lớp TBB hai kênh quay xung quanh trục dọc; xác định được mối quan hệ giữa góc lệch cánh lái và lực khí động tạo ra; thiết lập được mô hình bài toán động lực học để tiến hành mô phỏng đánh giá phương pháp và thuật toán điều khiển TBB hai kênh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tổng hợp thuật toán dẫn và điều khiển máy lái cho một lớp thiết bị bay hai kênh quay quanh trục dọcBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ii BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ TÔ BÁ THÀNH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP THUẬT TOÁN DẪN VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY LÁI CHO MỘT LỚP THIẾT BỊ BAY HAI KÊNH QUAY QUANH TRỤC DỌC Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 9 52 02 16 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2023 ii Công trình được hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Trần Đức Thuận 2. TS Đoàn Thế Tuấn Phản biện 1: GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn Trường Đại học Hàng hải Việt Nam Phản biện 2: PGS.TS Phạm Trung Dũng Học viện Kỹ thuật quân sự Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Quang Hùng Viện Khoa học và Công nghệ quân sự Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận ántiến sĩ cấp Viện họp tại Viện KH-CN quân sự vào hồi …..ngày ….. tháng ….. năm 2023 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: - Thư viện Viện KH-CN quân sự - Thư viện Quốc gia Việt nam 1 MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài luận án Trong trang bị của Quân đội ta đang sử dụng các loại thiết bị bay(TBB) do nước ngoài sản xuất. Để tiến tới việc tự chủ thiết kế chế tạoTBB cần phải có những bước đi ban đầu, đó là nghiên cứu các nguyênlý điều khiển chuyển động của TBB. TBB hai kênh được sử dụng phổbiến và chiếm số lượng khá lớn trong lớp các TBB không đối không tầmgần trên thế giới và trong trang bị của Không quân ta. TBB lớp nàyđược lắp đặt trên một số dòng máy bay chiến đấu tiêm kích có vận tốcbay siêu vượt âm tạo vận tốc ban đầu đủ lớn cho TBB. Việc sửa chữa,cải tiến cũng như để có cơ sở cho định hướng phát triển lớp TBB nàyyêu cầu phải có những nghiên cứu sâu về mặt lý thuyết, trọng tâm làphương pháp điều khiển và thuật toán điều khiển. Chính vì vậy, luận ánđi sâu vào một số vấn đề liên quan đến điều khiển chuyển động để TBBđến gặp mục tiêu (MT) cơ động trên không.2. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng được phương pháp và thuật toán điều khiển cho một lớpTBB hai kênh quay xung quanh trục dọc; xác định được mối quan hệgiữa góc lệch cánh lái và lực khí động tạo ra; thiết lập được mô hình bàitoán động lực học để tiến hành mô phỏng đánh giá phương pháp vàthuật toán điều khiển TBB hai kênh.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Đảm bảo toán học cho các thiết bị xử lýthông tin trong hệ thống điều khiển trên khoang cho một lớp TBB haikênh hiện có trong trang bị lực lượng Không quân của ta. Phạm vi nghiên cứu: Động lực học của bản thân TBB, động lực họccủa hệ thống điều khiển trên khoang cũng như các tác động nhiễu ngẫunhiên đến vòng điều khiển TBB.4. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan TBB hai kênh và đưa ra các vấn đề liên quanđến việc tạo lực pháp tuyến để TBB tiếp cận MT cơ động và điều khiểncác cơ cấu lái (máy lái) để tạo ra lực pháp tuyến đạt yêu cầu. - Phân tích các phương trình mô tả động lực học bay và điều kiệnbay của TBB hai kênh để xây dựng mô hình mô tả quan hệ giữa các cặpcánh lái của TBB hai kênh và độ bám góc tấn và góc trượt cạnh, giữagóc tấn và góc trượt cạnh và các thành phần lực pháp tuyến. - Áp dụng luật điều khiển tối ưu (ĐKTƯ) để xây dựng thuật toán xácđịnh gia tốc pháp tuyến (GTPT) tối ưu nhằm cực tiểu hóa sai số bámMT cơ động. 2 - Áp dụng giải pháp điều khiển tuyến tính đối với TBB một kênh đểxây dựng giải pháp điều khiển cho TBB hai kênh có máy lái dạng rơ le(MLRL). Áp dụng lý thuyết hệ tuyến tính để xây dựng thuật toán xácđịnh luật điều khiển cho TBB có máy lái dạng liên tục (MLLT). Cácthuật toán này nhằm điều khiển các cơ cấu lái để có GTPT đạt yêu cầutheo thuật toán đã xây dựng. - Mô phỏng đánh giá các thuật toán đã xây dựng.5. Phương pháp nghiên cứu - Ứng dụng lý thuyết ĐKTƯ trong không gian trạng thái để giải bàitoán điều khiển và dẫn TBB hai kênh gặp MT cơ động với các tham sốđộng lực học được tối ưu hóa. - Sử dụng phần mềm mô phỏng trên máy tính để đánh giá hiệu quảcủa thuật toán tạo lệnh điều khiển.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Về ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở khoahọc để nghiên cứu, giảng dạy về hệ thống ổn định, lập lệnh và điềukhiển quỹ đạo chuyển động của TBB hai kênh quay quanh trục dọc. Về ý nghĩa thực tiễn: Kết quả luận án sẽ là cơ sở để cải tiến, hiện đạihóa các loại TBB hai kênh hiện có và áp dụng trong thiết kế chế tạo mớimột loại TBB tương tự.7. Bố cục của luận án Luận án gồm 123 trang in khổ A4 được trình bày trong 4 chương,với 94 hình vẽ và đồ thị minh họa, 04 bảng biểu, sử dụng 39 đầu tài liệutham khảo trên ba thứ tiếng (Việt, Anh và Nga). Luận án có kết cấugồm: Mở đầu, 4 chương, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục. Chương 1TỔNG QUAN VỀ TBB HAI KÊNH VÀ VẤN ĐỀ TỔNG HỢP LỆNH CHO TBB BAY TIẾP CẬN MỤC TIÊU CƠ ĐỘNG TRÊN KHÔNG1.1. Tổng quan về TBB hai kênh không đối không1.1.1. Tổng quan về TBB hai kênh không đối không trên thế giới Trên thế giới hiện nay, lớp TBB không đối không được thiết kế chếtạo chủ yếu là loại TBB hai kênh. Các TBB này có đặc điểm chung là: - Có sơ đồ phối trí khí động kiểu “vịt”, tức là sử dụng cánh lái khíđộng tạo góc tấn và góc trượt cạnh để điều khiển chuyển động của TBBtheo hai kênh; - Thông thường có bốn cánh Rô-lê-rôn bố trí trên cánh ổn định để ổnđịnh chuyển động quay của TBB quanh trục dọc. Lúc này các cặp cánhlái chấp hành tạo lực điều khiển TBB theo hai kênh đứng và ngang tùytheo chuyển động quay của nó quanh trục dọc; 3 - Sử dụng đầu tự dẫn hồng ngoại thụ động để bắt ...