Имитационное моделирование двигательной установки космического аппарата при помощи трехстадийного метода декомпозиции

Авторы

Петров Д. С.

e-mail: dmitry.s.petrov@engineer.com

Аннотация

Рассматривается проблема разработки имитационных моделей для решения задач управления космическими аппаратами. Производится анализ существующих технологий имитационного моделирования, указываются их достоинства и недостатки. Предлагается метод моделирования, основанный на структурной декомпозиции модели на составные части: вначале согласно схеме деления до уровня элементов, тех, в свою очередь,  на модели составляющих элементы деталей и в конце  на фрагменты, которые представляют свойства детали, относящиеся к какому-либо физическому взаимодействию. Каждая часть модели описывается логическими, алгебраическими и дифференциальными расчетными уравнениями, из которых в итоге составляется система уравнений, определяющая поведение модели. Изложенный метод используется для разработки модели абстрактной двигательной
установки; приводятся параметры и уравнения фрагментов и компонентов. Показано применение известных алгоритмов для решения системы логических, алгебраических и дифференциальных уравнений модели.

Ключевые слова:

имитационное моделирование, космический аппарат, управление полетом, структурная декомпозиция, язык моделирования, настраиваемая модель

Библиографический список

1. Соловьёв В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полётами. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 902с.
2. Paynter H. Analysis and design ofengineering systems. Cambridge, Mass. : M.I.T. press, 1961. 303p.
3. MukherjeeA., Karmakar R. Modelling and simulation ofengineering systems through bondgraphs. Pangbourne, UK : Alpha Science Intl Ltd., 2000. 470p.
4. MukherjeeA., Samantaray A.K. Bond graph inmodeling, simulation and fault identification. New Delhi, India: I.K. International Pvt. Ltd., 2006. 512p.
5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. М.: Наука, 1986. Т.VI. Гидродинамика. 736с.
6. Van deRottenB., Lunel S. Alimited memory Broyden method tosolve high-dimensional systems ofnonlinear equations. The Netherlands : Mathematisch Instituut, Universiteit Leiden, 2003.
   
7. Ковтун В.С. Анализ сложного процесса управления расходом топлива геостационарного космического аппарата «Ямал» // Космическая техника итехнологии.2013. №2. С. 33-41.