Выпуск №5

Родительская категория: Техника и технологии: теория и практика 2023

ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

TECHNOLOGIES, MACHINERY AND EQUIPMENT

FOR AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX

УДК 620

DOI 10.34286/2712-7419-2023-11-5-7-14

Сергей Михайлович Гайдар, доктор технических наук, профессор,

заведующий кафедрой «Материаловедение и технология машиностроения», https://orcid.org/0000-0003-4290-2961, Scopus Author ID: 57191589797,

Researcher ID: I-4723-2018, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Российский государственный аграрный университет –

МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Рустам Рахматжонович Мирзаев, инженер, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Российский государственный аграрный университет –

МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Оксана Михайловна Лапсарь, аспирант

Российский государственный аграрный университет –

МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Анализ методов теории принятия решений, позволяющих формализовать процедуру сравнительной оценки сельскохозяйственной техники

Аннотация. В статье проведен анализ и оценка методов принятия решений, позволяющих формализовать процедуру сравнительной оценки сельскохозяйственной техники. Рассмотрен ряд стадий и этапов, из которых состоит процесс принятия решений. Выбор решений может осуществляться в условиях определенности, риска либо неопределенности. Определены причины возникновения нестохастической неопределенности при выборе решений. Рассмотрены основные методы решения многокритериальных задач, применяемых для оценки и выбора альтернативы из ряда возможных решений, а также методы решения многокритериальных задач, основанные на специальных математических процедурах. Анализ существующих методов позволил сделать вывод о том, что они не в полной мере отражают способность адаптации к конкретной предметной области развитой системы сильно взаимодействующих разнокачественных показателей и сложности оцениваемых объектов. Поэтому принципиально важно применять или разрабатывать новые методы для оценки качества эксплуатации сельскохозяйственной техники.

Ключевые слова: теория принятия решений, сравнительная оценка, сельскохозяйственная техника, многокритериальные задачи.

Sergey M. Gaidar, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor,

Head of the Department of Materials Science and Engineering Technology Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., https://orcid.org/0000-0003-4290-2961,

Scopus Author ID: 57191589797, Researcher ID: I-4723-2018, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Rustam R. Mirzaev, Engineer, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Oksana M. Lapsar, Postgraduate

Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Analysis of the methods of decision-making theory, allowing to formalize the procedure of comparative evaluation of agricultural machinery

Abstract. The article analyzes and evaluates decision-making methods that allow formalizing the procedure of comparative evaluation of agricultural machinery. A number of stages and stages of which the decision-making process consists are considered. The choice of solutions can be carried out in conditions of certainty, risk or uncertainty. The causes of non-stochastic uncertainty in the choice of solutions are determined. The main methods of solving multi-criteria problems used to evaluate and select alternatives from a number of possible solutions, as well as methods for solving multi-criteria problems based on special mathematical procedures are considered. The analysis of existing methods allowed us to conclude that they do not fully reflect the ability to adapt to a specific subject area of a developed system of highly interacting heterogeneous indicators and the complexity of the objects being evaluated. Therefore, it is fundamentally important to apply or develop new methods for assessing the quality of operation of agricultural machinery.

Keywords: decision theory, comparative assessment, agricultural machinery, multi-criteria tasks.

Библиографический список

Карелина М. Ю., Арифуллин И. В., Терентьев А. В. Аналитическое определение весовых коэффициентов при многокритериальной оценке эффективности автотранспортных средств // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2018. № 1 (52). С. 3−9. EDN: YTOMQN.
Орловский С. А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. М. : Наука, 1981. 208 с.
Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М. : Радио и связь, 1993. 278 с.
Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента / Пер. с англ. Н. Джонсон, Ф. Лион. М. : Мир, 1981. 520 с.
Черноруцкий И. Г. Методы принятия решений. СПб. : БХВ-Петербург, 2005. 416 с.
Петровский А. Б. Теория принятия решений. М. : Академия, 2009. 400 с.

References

Karelina M. YU., Arifullin I. V., Terent'ev A. V. Analiticheskoe opredelenie vesovyh koefficientov pri mnogokriterial'noj ocenke effektivnosti avtotransportnyh sredstv [Analytical determination of weighting coefficients in the multi-criteria assessment of the efficiency of motor vehicles] // Vestnik Moskovskogo avtomobil'no-dorozhnogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta (MADI). 2018. № 1 (52). рр. 3−9. EDN: YTOMQN.
Orlovskij S. A. Problemy prinyatiya reshenij pri nechetkoj iskhodnoj informacii [Problems of decision making at fuzzy initial information]. M. : Nauka, 1981. 208 р.
Saati T. Prinyatie reshenij. Metod analiza ierarhij [Decision Making. The method of analyzing hierarchies]. M. : Radio i svyaz', 1993. 278 р.
Dzhonson N. Statistika i planirovanie eksperimenta v tekhnike i nauke: Metody planirovaniya eksperimenta [Statistics and Planning of Experiment in Engineering and Science: Methods of Planning of Experiment] / Per. s angl. N. Dzhonson, F. Lion. M. : Mir, 1981. 520 р.
Chernoruckij I. G. Metody prinyatiya reshenij [Methods of Decision Making]. SPb. : BHV-Peterburg, 2005. 416 р.
Petrovskij A. B. Teoriya prinyatiya reshenij [Theory of Decision Making]. M. : Akademiya, 2009. 400 р.

Заявленный вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 15.09.2023, одобрена после рецензирования 24.09.2023, принята к публикации 28.09.2023.

The article was submitted 15.09.2023, approved after reviewing 24.09.2023, accepted for publication 28.09.2023.

Для цитирования: Гайдар С. М., Мирзаев Р. Р., Лапсарь О. М. Анализ методов теории принятия решений, позволяющих формализовать процедуру сравнительной оценки сельскохозяйственной техники // Техника и технологии: теория и практика. 2023. № 5 (11). С. 7–14.

УДК 629.01

DOI 10.34286/2712-7419-2023-11-5-15-21

Павел Александрович Кононенко, студент, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Российский государственный аграрный университет –

МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Владимир Леонидович Дедюлин, студент, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Российский государственный аграрный университет –

МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Научный руководитель

Антон Игоревич Новиченко, кандидат технических наук, доцент кафедры

технического сервиса машин и оборудования, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Российский государственный аграрный университет –

МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Обеспечение контроля эксплуатационных показателей силовых установок транспортных средств в АПК

Аннотация. В данной статье рассмотрены пути достижения результатов разных способов диагностики на разных этапах развития техники – от уровня первых тракторов и комбайнов до современных беспилотных комплексов. Для достижения цели были решены следующие задачи: рассмотрены особенности конструкции и способы определения технического состояния; представлен практический анализ способов диагностирования на разных уровнях на примере сельскохозяйственной и грузовой техники. Доказано, что, несмотря на наличие всех современных технологий, методик и инструментов для определения технического состояния, специалистам необходимо прибегать и к различным способам, в том числе и к органолептическому осмотру, который подразумевает использование только наработанного опыта.

Ключевые слова: диагностика двигателя, контроль эксплуатационных параметров, техническое состояние транспортных средств, силовые установки, эффективность эксплуатации машин.

Pavel A. Kononenko, Student, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Vladimir L. Dedulin, Student, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Anton I. Novichenko, Scientific Supervisor, Ph. D. of Engineering Sciences, Associate Professor of the Department of Technical Service of Machinery and Equipment,

Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Ensuring imperium operational indicatores potentia plantarum vehiculorum

in complexu industriae agro-industriae

Abstract. This article discusses the ways to achieve the results of different diagnostic methods at different stages of technology development-from the level of the first tractors and combines to modern unmanned complexes. To achieve this goal, the following tasks were solved: the design features and methods for determining the technical condition were considered; a practical analysis of diagnostic methods at different levels was presented on the example of agricultural and truck equipment. It is proved that, despite the availability of all modern technologies, techniques and tools for determining the technical condition, specialists need to resort to various methods, including organoleptic examination, which implies the use of only accumulated experience.

Keywords: engine diagnostics, control of operational parameters, technical condition of vehicles, power plants, machine operation efficiency.

Библиографический список

Беднарский В. В. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Ростов-на-Дону : Феникс, 2007. 448 с.
Селиванов С. С., Иванов Б. В. Механизация процессов технического обслуживания и ремонта автомобилей. М. : Транспорт, 2003. 198 с.
Набоких В. А. Диагностика электрооборудования автомобилей и тракторов. М. : ФОРУМ; НИЦ ИНФРА-М, 2013. 288 с.
Семейкин В. А., Дорохов А. С. Теоретические предпосылки организации процесса входного контроля качества машиностроительной продукции // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2007. № 2 (22). С. 92−94.
Катаев Ю. В., Малыха Е. Ф. К вопросу выбора и использования современных средств технического обслуживания машин // Автотранспортная техника XXI века: Сборник статей III Международной научно-практической конференции. 2018. С. 45−52.
Боярских С. А. Антиблокировочная система ABS // Механика и машиностороение. 2019. 110 с.

Катаев Ю. В., Малыха Е. Ф. Анализ направлений повышения эффективности дилерской деятельности на предприятиях // Наука без границ. 2018. № 6 (23). С. 62−67.

Тойгамбаев С. К., Евграфов В. А. Выбор критериев оптимизации при решений задач по комплектованию парка машин производственных сельскохозяйственных организаций // Доклады ТСХА, Москва, 06–08 декабря 2018 года. Выпуск 291, часть 2. М. : Российский государственный аграрный университет − МСХА им. К. А. Тимирязева, 2019. С. 317−322.
Евграфов В. А., Апатенко А. С., Новиченко А. И. Применение организационно-экономических методов при формировании парка машин в производственных организациях агропромышленного комплекса. М. : Российский государственный аграрный университет − МСХА им. К. А. Тимирязева, 2014. 128 с.
Орлов Б. Н., Карапетян М. А., Матвеев А. С. Влияние индустриализации сельского хозяйства на конструктивную надежность машин АПК // Международный технико-экономический журнал. 2018. № 3. С. 72−77.
Гусев С. С., Боярский В. Н. Регенерация отработанных моторных и гидравлических масел при эксплуатации автотранспортной и сельскохозяйственной техники // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина». 2009. № 2 (33). С. 76−78.

References

Bednarskij V. V. Tekhnicheskoe obsluzhivanie i remont avtomobilej [Technical maintenance and repair of automobiles]. Rostov-na-Donu : Feniks, 2007. 448 p.
Selivanov S. S., Ivanov B. V. Mekhanizaciya processov tekhnicheskogo obsluzhivaniya i remonta avtomobilej [Mechanization of processes of maintenance and repair of automobiles]. M. : Transport, 2003. 198 p.
Nabokih V. A. Diagnostika elektrooborudovaniya avtomobilej i traktorov [Diagnostics of electrical equipment of automobiles and tractors]. M. : FORUM; NIC INFRA-M, 2013. 288 p.
Semejkin V. A., Dorohov A. S. Teoreticheskie predposylki organizacii processa vhodnogo kontrolya kachestva mashinostroitel'noj produkcii [Theoretical prerequisites for organizing the process of input quality control of machine-building products] // Vestnik FGOU VPO MGAU. 2007. № 2 (22). рр. 92−94.
Kataev Yu. V., Malyha E. F. K voprosu vybora i ispol'zovaniya sovremennyh sredstv tekhnicheskogo obsluzhivaniya mashin [To the issue of selection and use of modern means of technical maintenance of machines] // Avtotransportnaya tekhnika XXI veka: Sbornik statej III Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 2018. рр. 45−52.
Boyarskih S. A. Antiblokirovochnaya sistema ABS [Antilock braking system ABS] // Mekhanika i mashinostoroenie. 2019. 110 р.

Kataev Yu. V., Malyha E. F. Analiz napravlenij povysheniya effektivnosti dilerskoj deyatel'¬nosti na predpriyatiyah [Analysis of the directions of increasing the efficiency of dealer activity at the enterprises] // Nauka bez granic. 2018. № 6 (23). рр. 62−67.

Tojgambaev S. K., Evgrafov V. A. Vybor kriteriev optimizacii pri reshenij zadach po komplektovaniyu parka mashin proizvodstvennyh sel'skohozyajstvennyh organizacii [Choice of optimization criteria for solving problems on completing the fleet of machines of production agricultural organizations] // Doklady TSKHA, Moskva, 06–08 de-kabrya 2018 goda. Vypusk 291, chast' 2. M. : Rossijskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet − MSKHA im. K. A. Timiryazeva, 2019. рр. 317−322.
Evgrafov V. A., Apatenko A. S., Novichenko A. I. Primenenie organizacionno-ekonomicheskih metodov pri formirovanii parka mashin v proizvodstvennyh organizaciyah agropromyshlennogo kompleksa [Application of organizational and economic methods in the formation of machine park in production organizations of agroindustrial complex]. M. : Rossijskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet − MSKHA im. K. A. Timiryazeva, 2014. 128 р.
Orlov B. N., Karapetyan M. A., Matveev A. S. Vliyanie industrializacii sel'skogo hozyajstva na konstruktivnuyu nadezhnost' mashin APK [The impact of industrialization of agriculture on the structural reliability of AIC machines] // Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal. 2018. № 3. рр. 72−77.
Gusev S. S., Boyarskij V. N. Regeneraciya otrabotannyh motornyh i gidravlicheskih masel pri ekspluatacii avtotransportnoj i sel'skohozyajstvennoj tekhniki [Regeneration of used motor and hydraulic oils in the operation of motor transport and agricultural machinery] // Vestnik Federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo uchrezhdeniya vysshego professional'nogo obrazovaniya «Moskovskij gosudarstvennyj agroinzhenernyj universitet imeni V. P. Goryachkina». 2009. № 2 (33). рр. 76−78.

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 26.09.2023, одобрена после рецензирования 05.10.2023, принята к публикации 12.10.2023.

The article was submitted 26.09.2023, approved after reviewing 05.10.2023, accepted for publication 12.10.2023.

Для цитирования: Кононенко П. А., Дедюлин В. Л., Новиченко А. И. Обеспечение контроля эксплуатационных показателей силовых установок транспортных средств в АПК // Техника и технологии: теория и практика. 2023. № 5 (11). С. 15–21.

УДК 62–5

DOI 10.34286/2712-7419-2023-11-5-22-25

Маргарита Игоревна Некрасова, магистр

Российский государственный аграрный университет –

МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Научный руководитель

Сергей Игоревич Некрасов, ассистент кафедры технического сервиса машин

и оборудования

Российский государственный аграрный университет –

МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Роль контрольно-информационных систем в сервисном сопровождении

Аннотация. Одной из характерных тенденций развития является появление и использование информационных систем большой сложности. Важным классом данных систем являются автоматизированные системы мониторинга, обеспечивающие сбор данных, отражающих определенные характеристики состояния объекта наблюдения. В статье рассматривается роль контрольно-информационных систем в обеспечении эффективности и надежности сервисного сопровождения машин и оборудования. Авторы исследуют различные аспекты применения таких систем, включая диагностику и мониторинг, удаленное управление, планирование регулярного обслуживания, анализ данных и обмен информацией с клиентами. Они обсуждают преимущества, которые контрольно-информа-ционные системы могут принести в сервисный процесс, включая быстрое реагирование на проблемы, оптимизацию производительности и повышение уровня обслуживания клиентов. По результатам исследования, авторы делают вывод о том, что применение контрольно-информационных систем является неотъемлемой частью современного сервисного сопровождения и способствует улучшению работы и удовлетворенности клиентов.

Ключевые слова: контрольно-информационные системы, сервисное сопровождение, диагностика, мониторинг, удаленное управление, планирование обслуживания, анализ данных, эффективность, удовлетворенность клиентов.

Margarita I. Nekrasova, Master’s Degree

Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Scientific supervisor

Sergey I. Nekrasov, Assistant of the Department of Technical Service of Machines

and Equipment

Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

The role of control and information systems in service support

Abstract. One of the characteristic development trends is the emergence and use of information systems of great complexity. An important class of these systems are automated monitoring systems that collect data reflecting certain characteristics of the state of the object of observation. This article discusses the role of control and information systems in ensuring the efficiency and reliability of service maintenance of machines and equipment. The authors explore various aspects of the application of such systems, including diagnostics and monitoring, remote management, regular maintenance planning, data analysis and information exchange with customers. They discuss the benefits that control and information systems can bring to the service process, including rapid response to problems, performance optimization and improved customer service. According to the results of the study, the authors conclude that the use of control and information systems is an integral part of modern service support and contributes to improving the work and customer satisfaction.

Keywords: Control and information systems, service support, diagnostics, monitoring, remote management, service planning, data analysis, efficiency, customer satisfaction.

Библиографический список

Системы телеметрии и мониторинга сельскохозяйственной техники: Аналитический обзор / И. Г. Голубев, Н. П. Мишуров, В. Я. Гольтяпин [и др.]. М. : Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса, 2020. 76 с. ISBN 978-5-7367-1561-9. EDN QYHIPW.
Gornostaev V. I., Kashparova V. S. Application of methods of imitating modeling at the solution of optimizing tasks in the mechanization of the meliorative construction // Международная научная конференция молодых ученых и специалистов, посвященная 150-летию РГАУ−МСХА имени К. А. Тимирязева : Сборник статей, Москва, 02–03 июня 2015 года. М. : Российский государственный аграрный университет − МСХА им. К. А. Тимирязева, 2015. рр. 349−351. EDN YQUAAH.

References

Sistemy telemetrii i monitoringa sel'skohozyajstvennoj tekhniki [Telemetry and monitoring systems for agricultural machinery]: Analiticheskij obzor / I. G. Golubev, N. P. Mishurov, V. YA. Gol'tyapin [i dr.]. M. : Rossijskij nauchno-issledovatel'skij institut informacii i tekhniko-ekonomicheskih issledovanij po inzhenerno-tekhnicheskomu obespecheniyu agropromyshlennogo kompleksa, 2020. 76 р. ISBN 978-5-7367-1561-9. EDN QYHIPW.
Gornostaev V. I., Kashparova V. S. Application of methods of imitating modeling at the solution of optimizing tasks in the mechanization of the meliorative construction // Mezhdunarodnaya nauchnaya konferenciya molodyh uchenyh i specialistov, posvyashchennaya 150-letiyu RGAU−MSKHA imeni K. A. Timiryazeva : Sbornik statej, Moskva, 02–03 iyunya 2015 goda. M. : Rossijskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet − MSKHA im. K. A. Timiryazeva, 2015. pp. 349−351. EDN YQUAAH.

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 17.09.2023, одобрена после рецензирования 26.09.2023, принята к публикации 30.09.2023.

The article was submitted 17.09.2023, approved after reviewing 26.09.2023, accepted for publication 30.09.2023.

Для цитирования: Некрасова М. И., Некрасов С. И. Роль контрольно-информационных систем в сервисном сопровождении // Техника и технологии: теория и практика. 2023. № 5 (11). С. 22–25.

ДИНАМИКА, БАЛЛИСТИКА,

УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

DYNAMICS, BALLISTICS,

AIRCRAFT MOTION CONTROL

УДК 533.69.048+681.5.01

DOI 10.34286/2712-7419-2023-11-5-26-39

Хуан Минкай, магистрант

Московский государственный технический университет

имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет),

Россия, г. Москва

Константин Авенирович Неусыпин, доктор технических наук, профессор

Московский государственный технический университет

имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет),

Россия, г. Москва

Моделирование и анализ агентов воздушных и космических аппаратов

Аннотация. Воздушные аппараты имеют большое значение для военных и гражданских применений благодаря широкому радиусу действия, высокой скорости и возможности восстановления, однако они сопряжены со многими техническими трудностями. В данной работе в качестве объекта исследуется процесс входа в атмосферу аппарата HORUS-2B. Аэродинамическая модель HORUS-2B строится методом интерполяции данных, но при изменении параметров ее необходимо переинтерполировать и рассчитывать заново, что очень негибко, а метод интерполяции данных не имеет физического смысла и не позволяет анализировать характеристики модели. Поэтому необходимо использовать метод подгонки данных для записи дискретных аэродинамических данных в математические выражения о состоянии и управляющих величинах, чтобы создать прокси-модель летательного аппарата, интуитивно проанализировать связь между аэродинамическими коэффициентами и величинами состояния и облегчить разработку контроллера.

Ключевые слова: воздушно-космические аппараты, агентные модели, неопределенность, оптимизация соответствия.

Huan Minkaj, Master’s Degree

Bauman Moscow State Technical University, Russia, Moscow

Konstantin A. Neusypin, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor

Bauman Moscow State Technical University, Russia, Moscow

Modeling and analysis of air and spacecraft agents

Abstract. An Aerospace Vehicle (ASV) is a new type of vehicle that can fly in the atmosphere and operate in a fixed orbit. It is of great value in military and civil applications because of its fast speed and recoverable advantages, but it has many technical difficulties. There are a lot of external disturbances and parameter uncertainties in the flight process of the space vehicle, and the vehicle is very sensitive to the uncertainties under hypersonic conditions, which may lead to the instability of the space vehicle control. In this paper, the re-entry process of HORUS-2B spacecraft is investigated.The re-entry process is investigated with the HORUS-2B airborne vehicle. The aerodynamic model of HORUS-2B is built by data interpolation, which is a time-consuming and labour-intensive method that requires re-interpolation once the parameters are changed, which is very inflexible. Moreover, the data interpolation method is not physically meaningful and is not conducive to analysing the characteristics of the model. For this reason, it is necessary to use the data fitting method to write the discrete aerodynamic data into mathematical expressions about the state and control quantities, so as to establish an agent model of the air and space vehicle, and intuitively analyse the relationship between the aerodynamic coefficients and the state quantities, so as to facilitate the design of the controller.

Keywords: air and Space Vehicles, Agent Models, Uncertainty, Fit Optimisation.

Библиографический список/References

Yang V. Space propulsion research and development for the new decade[R].Beijing: Sino Germany Workshop on Liquid Space Propulsion, 2000.
De Ridder S. Study on optimal Trajectories and Energy Management Capabilities of a Winged Re-Entry Vehicle during the Terminal Area[D]. Delft University of Technology, 2009.
Gary Letchworth. X-33 reusable launch vehicle demonstrator， spaceport and range.[R] AIAA-11-7314, 2011.
Austin D Jameson X-37space vehicle: starting a new age in space control[D].Air Command and Staff College, Air University,2001.
James Snead. Achieving Near-Term Aircraft-Like Reusable Space Access. [R] AIAA-06-7283, 2006.
Pontryagin L. S., Boltysnskii V., Gamkrelidze R., et al. The Mathematical Theory of Optimal processes [M]. New York: Interscience,1962.
Vinh N. X. Optimal Trajectories for Space Navigation [M]. Amsterdam-Oxford, New York: Elsevier Scientific Publishing Co,1981.
Istratie V. Optimal Skip Entry with heat Constraints into Atmosphere[C].International Conference on Numerical Analysis and Applied Mathematics. Greece. September 2007, 936:271-274.
Mease K. D, Chen D. T., Teufel P., et al. Reduced-order entry trajectory planning for acceleration guidance[J]. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2002. 25(2).
Marrison C, Stengel R F. Design of robust control systems for a hypersonic aircraft [J]. Journal of Guidance, Control and Dynamics, 1998, 21(1):58-63.
Sben Z. J., Lu P. On-board generation of three-dimensional constrained entry trajectories[J]. Journal of Guidance, Control and Dynamics, 2003,26(1):111-121.
Johnson E. N., Calise A. J. Limited authority adaptive flight control for reusable launch vehicles.[J] Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2003, 26(6):906-913.
Shaughnessy D., Pinckney Z., McMinn D., et al. Hypersonic vehicle simulation model: Winged-cone configuration.[M] Tech Rep, NASA TM-102610, 1990.
Keshmiri S., Colgren R. Six DoF nonlinear equations of motion for a generic hypersonic vehicle. [R]. AIAA-07-6626,2007.
Phillips T. H. A common aero vehicle (CAV) model, description, and employment guide[J]. Schafer Corporation for AFRL and AFSPC, 2003, 1-27.

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 27.09.2023, одобрена после рецензирования 06.10.2023, принята к публикации 15.10.2023.

The article was submitted 27.09.2023, approved after reviewing 06.10.2023, accepted for publication 15.10.2023.

Для цитирования: Хуан Минкай, Неусыпин К. А. Моделирование и анализ агентов воздушных и космических аппаратов // Техника и технологии: теория и практика. 2023. № 5 (11). С. 26–39.

УДК 533.69.048+681.5.01

DOI 10.34286/2712-7419-2023-11-5-40-55

Хуан Минкай, магистрант

Московский государственный технический университет

имени Н. Э. Баумана» (национальный исследовательский университет),

Россия, г. Москва

Надежное адаптивное управление посадкой спускаемого аппарата на основе нелинейного наблюдателя возмущений

Аннотация. Система управления является важным гарантом безопасного, стабильного и точного выполнения полетного задания космического аппарата. Поскольку возвращаемый космический аппарат обладает ярко выраженными нелинейными характеристиками, в высокоскоростном полете существует неопределенность в параметрах инерции и аэродинамического момента, поэтому возникает острая необходимость в разработке быстродействующего и стабильного следящего контроллера, способного справиться с неопределенностями, вызванными изменением аэродинамических и вращательно-инерционных параметров. В данной работе разрабатывается робастный адаптивный регулятор ориентации с учетом неопределенности аэродинамических и инерциальных параметров. Сначала переписывается модель входа в атмосферу путем введения векторов неопределенных параметров. Затем вся система управления разделяется на два контура: быстрый и медленный, и проектируется отдельно в соответствии с теорией сингулярного вхождения. Наконец, устойчивость всей замкнутой системы анализируется с помощью теории устойчивости Ляпунова, а эффективность разработанного регулятора проверяется с помощью моделирования.

Ключевые слова: управление входом в атмосферу, адаптивность, робастность, неопределенность аэродинамических параметров.

Huan Minkaj, Master’s Degree

Bauman Moscow State Technical University, Russia, Moscow

Robust adaptive control of descent vehicle landing

based on a nonlinear disturbance observer

Abstract. The control system is an important guarantor of safe, stable and accurate fulfilment of the spacecraft flight mission. Since the reentry spacecraft has pronounced nonlinear characteristics, there are uncertainties in the inertia and aerodynamic moment parameters in high-speed flight. Therefore, there is an urgent need to develop a fast and stable tracking controller that can cope with the uncertainties caused by changes in aerodynamic and rotational-inertial parameters. In this paper, I develop a robust adaptive attitude controller considering uncertainty in aerodynamic and inertial parameters. First, the re-entry model is rewritten by introducing vectors of uncertain parameters. Then the whole control system is divided into two loops, fast and slow, and designed separately according to the singular-entry theory. Finally, the stability of the whole closed-loop system is analysed using Lyapunov stability theory, and the effectiveness of the developed controller is verified by simulation.

Keywords: reentry control; adaptive; robustness; uncertainty of aerodynamic parameters.

Библиографический список / References

Bowcutt K. G. A perspective on the future of aerospace vehicle design[C]．Proceedings of the 12th International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference．Norfolk, VA：AIAA. 2003：2003-6957.
Sun H.，Yang Z.，Zeng J. New tracking-control strategy for airbreathing hypersonic vehicles [J]．Journal of Guidance Control & Dynamics，20 1 3，36(3)：846-859.
Yang Z., Meng B., Zeng J. Sun H-Flexibility analysis of a tracking control method for air-breathing hypersonic vehicles [J]．Journal of Control Theory&Applications. 2013.1 1(4)：538．547．
Da Costa R.R，Chu Q. P., Mulder J. А. Reentry flight controller design using nonlinear dynamic inversion [J]．Journal ofSpacecraft and Rockets，2003，40(1)：64-71．
Sun H., Yang Z., Meng B. Tracking control of a class of non-linear systems with applications to cruise control of air-breathing hypersonic vehicles [J]．International Journal of Control，20 1 5，88(5)：885．896．
Aleksandrov V. Y., Prokhorov A. N,. Semenov V. L. Hypersonic technology development concerning high speed air-breathing engines [C]．Proceedings ofthe 10th International Congress of Fluid Dynamics. Ain Souldma, Red Sea, Egypt: 2010: 16-19.
Mercier R., Ronald T. Hypersonic technology (HyTeeh) program overview[C]．Proceedings of the 8th International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference．Norfolk, VA：AIAA．1998：1998-1566．
Juliana S., Chu Q. P．，Mulder J. A., et al．Flight control of atmospheric re-entry vehicle with non-linear dynamic inversion [C]．AIAA Guidance，Navigation，and Control Conference and Exhibit．Providence，Rhode Island：AIAA，2004：2004-5330．
Wang J., Sundararajan N. A nonlinear flight controller design for aircraft [J]．Control Engineering Practice，1 995，3(6)：813−825．
Agustin R. M., Mangoubi R. S., Hain R. M., et al．Robust failure detection for reentry vehicle attitude control systems [J]．Journal of Guidance Control & Dynamics，1 998，22(6)：839．845．
Kim S. H., Kim Y. S., Song C. A robust adaptive nonlinear control approach to missile autopilot design [J]．Control Engineering Practice，2004，12(2)：149-154．

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 04.09.2023, одобрена после рецензирования 11.09.2023, принята к публикации 17.09.2023.

The article was submitted 04.09.2023, approved after reviewing 11.09.2023, accepted for publication 17.09.2023.

Для цитирования: Хуан Минкай Надежное адаптивное управление посадкой спускаемого аппарата на основе нелинейного наблюдателя возмущений // Техника и технологии: теория и практика. 2023. № 5 (11). С. 40–55.