Исследование путей повышения эффективности ракет-носителей за счёт применения перспективных методов управления движением

Автор(ы): Медведев А.А., Мухин А.В., Садчиков Ю.Г., Ковригин М.И.

Выпуск: 119

Рубрика: Анализ и синтез систем управления

Год: 2026

Библиография: Медведев А.А., Мухин А.В., Садчиков Ю.Г., Исследование путей повышения эффективности ракет-носителей за счёт применения перспективных методов управления движением // Управление большими системами. - 2026. - Вып. 119. - С.160-190.

Дата опубликования: 31.01.2026

Ключевые слова: ракета-носитель, система стабилизации, колебания топлива, ветровое воздействие, теория H_inf-управления, линейные матричные неравенства

Аннотация: Рассматриваются перспективные пути совершенствования бортовых алгоритмов управления ракет-носителей (РН), позволяющие исключить внутрибаковые демпфирующие устройства. Одним из хорошо известных и эффективных современных подходов к синтезу регуляторов, является метод H_inf-теории управления, предназначенный для оптимального гашение внешних возмущений. При использовании указанного подхода применяются линейно-квадратичные функционалы, которые могут зависеть от любых комбинаций параметров движения объекта управления. Предлагаемый метод H_inf-управления позволяет синтезировать регулятор, использующий только доступные для измерения параметры движения. Поэтому по своему принципу функционирования он наиболее близок к алгоритмам управления движением из классической теории автоматического управления, применяемым в настоящее время для стабилизации движения РН различных классов. Рассматриваемый метод относится к классу комбинированных, так как его теоретические основы происходят из аналитических методов конструирования регуляторов, а для нахождения решения используются численные методы выпуклой оптимизации. Практическая значимость от внедрения полученных результатов исследования заключается в уменьшении «сухой» массы РН, а также в снижении трудоёмкости, стоимости и сроков их изготовления. Научная новизна темы заключается в разработке и применении перспективных методов теории управления, позволяющих определять структуру и рассчитывать параметры автомата стабилизации РН, имеющего сложную форму амплитудно-фазовой частотной характеристики, за счет которой обеспечивается эффективное подавление резонансных явлений, обусловленных порывами ветра, упругими колебаниями корпуса и колебаниями компонентов жидкого топлива в баках.

Author(s): Medvedev A., Mukhin A., Sadchikov Y., Kovrigin M.

Article title: Research into ways to increase launch vehicle efficiency through the use of advanced motion control methods

Issue: 119

Year: 2026

Keywords: launch vehicle, stabilization system, fuel oscillations, wind gusts, H_inf-control theory, linear matrix inequalities

Abstract: Prospective ways of improving on-board control algorithms of launch vehicles (LV) are considered, allowing the elimination of in-tank damping devices. A modern and effective approach to control system synthesis is the H_inf method, developed for optimal suppression of external disturbances. The proposed H_inf control method allows one to synthesize a control system that uses only the motion parameters available for measurement. The H_inf-control method belongs to the class of combined methods, since its theoretical foundations come from control theory analytical methods, and convex optimization methods are used to find the solution. The practical significance of the research results lies in the LV dry mass reduction, as well cost and time of their production reduction, productivity increased. The scientific novelty of the topic lies in the adaptation and application control theory promising methods, which make it possible to determine the structure and calculate the parameters of the LV stabilization system. Due to the more different form of the control system amplitude-phase frequency characteristic, ensured effective suppression of resonance phenomena caused by wind gusts, the body elastic vibrations and liquid fuel components oscillations in the tanks.