оптимальное управление

оптимальное управление

оптима́льное управле́ние летательным аппаратом — раздел динамики полёта, посвящённый развитию и использованию методов оптимизации для определения законов управления движением летательного аппарата и его траекторий, обеспечивающих максимум или минимум выбранного критерия качества для различных задач. К таким задачам относятся, например, набор высоты или снижение за минимальное время или с минимальным расходом топлива при различных вариантах начальных и конечных (краевых) условий, полёт на максимальную дальность, оптимальные по времени развороты. При анализе движения летательного аппарата различают квазиустановившийся и неустановившийся полёты. В первом случае инерционные члены (содержащие производные по времени) в уравнениях движения центра масс летательного аппарата в силу их малости не учитываются, и соответствующие дифференциальные уравнения переходят в алгебраические условия квазиустановившегося полёта, во втором случае уравнения движения остаются дифференциальными.

Для квазиустановившегося полёта с помощью исследования экстремумов функций многих переменных определяется локально О. у. или программа полёта (с целью минимизации километрового расхода топлива в горизонтальном полёте на постоянной высоте и при постоянной скорости, минимизации скорости снижения при планировании и т. п.), которые затем можно использовать при интегрировании уравнений движения для получения интегральных лётных характеристик. Для построения оптимальных программ набора высоты и снижения широкое применение получил энергетический метод. В этом методе в качестве независимой переменной используется удельная энергия летательного аппарата, что упрощает постановку и численное решение задач оптимального перехода от одного уровня энергии к другому по критериям минимума времени, расхода топлива и т. п. При использовании энергетического метода обычно предполагается, что проекция инерционных сил на нормаль к траектории мала. Решения, получаемые на основе энергетического метода, задают фиксированную программу полёта в плоскости скорость — высота, при помощи которой, однако, нельзя удовлетворить произвольным краевым условиям. Предложенный американским учёным А. Миеле (Миле; A. Miele) метод, основанный на использовании преобразования криволинейного интеграла вдоль траектории в интеграл по площади (формула Грина), позволяет в рамках допущений энергетического метода построить для двумерных задач оптимальные законы управления движением летательного аппарата при перелётах из заданных начальных в заданные конечные условия полёта.

Для решения задач О. у. в неустановившемся полёте широко используется принцип максимума и различные прямые методы. Трудность применения принципа максимума, задающего необходимые условия оптимальности, связана с решением двухточечной краевой задачи для дифференциальных уравнений движения и уравнений в сопряженных переменных. При использовании прямых методов обычно достаточно просто достигается удовлетворение краевых условий, однако в итерационной процедуре могут возникнуть трудности обеспечения сходимости к искомому решению.

Практическая реализация О. у., приводящего к повышению топливной и экономической эффективности летательного аппарата, становится возможной при использовании бортовых цифровых вычислительных машин.

Литература:
Миеле А., Механика полёта, пер. с англ., т. 1, М., 1965;
Брайсон А., Хо Ю-Ши, Прикладная теория оптимального управления, М., 1972;
Механика оптимального пространственного движения летательных аппаратов в атмосфере, М., 1972;
Математическая теория оптимальных процессов, 4 изд., М., 1983.

И. О. Мельц.


Энциклопедия «Авиация». - М.: Большая Российская Энциклопедия. . 1998.

Нужно решить контрольную?

Полезное


Смотреть что такое "оптимальное управление" в других словарях:

  • Оптимальное управление — ОУ Управление, обеспечивающее наивыгоднейшее значение определенного критерия оптимальности (КО), характеризующего эффективность управления при заданных ограничениях. В качестве КО могут быть выбраны различные технические или экономические… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Оптимальное управление — Оптимальное управление  это задача проектирования системы, обеспечивающей для заданного объекта управления или процесса закон управления или управляющую последовательность воздействий, обеспечивающих максимум или минимум заданной… …   Википедия

  • оптимальное управление — Управление, цель которого заключается в обеспечении экстремального значения показателя качества управления. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 107. Теория управления. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.]… …   Справочник технического переводчика

  • Оптимальное управление — [op­­timal control] 1. Основное понятие математической теории оптимальных процессов (принадлежащей разделу математики под тем же названием: «О.у.»); означает выбор таких управляющих параметров, которые обеспечивали бы наилучшее с точки… …   Экономико-математический словарь

  • ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ — позволяет при заданных условиях (часто противоречивых) достичь поставленной цели наилучшим образом, напр. за минимальное время, с наибольшим экономическим эффектом, с максимальной точностью …   Большой Энциклопедический словарь

  • Оптимальное управление — летательным аппаратом раздел динамики полёта, посвящённый развитию и использованию методов оптимизации для определения законов управления движением летательного аппарата и его траекторий, обеспечивающих максимум или минимум выбранного критерия… …   Энциклопедия техники

  • Оптимальное управление —         раздел математики, изучающий неклассические вариационные задачи.          Объекты, с которыми имеет дело техника, обычно снабжены «рулями» с их помощью человек управляет движением. Математически поведение такого объекта описывается… …   Большая советская энциклопедия

  • оптимальное управление — позволяет при заданных условиях (часто противоречивых) достичь поставленной цели наилучшим образом, например за минимальное время, с наибольшим экономическим эффектом, с максимальной точностью. * * * ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ …   Энциклопедический словарь

  • оптимальное управление — optimalusis valdymas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. optimal control vok. optimale Regelung, f; optimale Steuerung, f rus. оптимальное управление, n pranc. commande optimale, f …   Automatikos terminų žodynas

  • оптимальное управление — Управление, цель которого заключается в обеспечении экстремального значения показателя качества управления …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПОЗИЦИОННОЕ — решение задачи оптимального управления математической теории, состоящей в синтезе оптимального управления в виде стратегии управления по принципу обратной связи, как функции текущего состояния (позиции) процесса (см. [1] [3]). Последнее… …   Математическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»