2022
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/56991
Переглянути
3 результатів
Результати пошуку
Документ Комп'ютерне моделювання деформованого стану та міцності рамної конструкції важкого БПЛА(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Бреславський, Дмитро Васильович; Конкін, Валерій Миколайович; Кортунов, В'ячеслав Іванович; Марусенко, Олексій МиколайовичСтаттю присвячено викладенню результатів комп‘ютерного моделювання напружено-деформованого стану та оцінювання малоциклової міцності конструкції рами важкого безпілотного літального апарату (БПЛА) квадрокоптерного типу, прототип якого створено в НТУ «ХПІ». Квадрокоптер побудовано на базі використання чотирьох двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ), що створюють підйомну силу. Цикл розрахунків напружено-деформованого стану рамної конструкції, проведених для вибору варіанту, потрібного з точки зору забезпечення необхідної жорсткості та міцності, виконано з використанням методу скінченних елементів (МСЕ). Для використання у програмному розрахунковому комплексі розроблено макрос, який дозволяє проводити вибір найкращих з точки зору потрібної жорсткості та міцності параметрів рами. Наведено результати розрахунків варіанту, реалізованого у конструкції створеного прототипу БПЛА. За результатами аналізу напружено-деформованого стану показано, що обрані для сталевої рами прототипу конструктивні параметри цілком задовольняють умови мінімальної деформованості та короткочасної міцності. Визначено константи, що входять до еволюційного рівняння для параметру пошкоджуваності при малоцикловому навантаженні, яке відбувається при нештатних посадках апарату. Виконано пружно-пластичний аналіз деформування рамної конструкції для умов небезпечного бокового приземлення квадрокоптеру. Проведено розрахунки процесів накопичення прихованої пошкоджуваності у найбільш навантажених стрижнях рами. Для сталевої рами, реалізованої у створеному прототипі, продемонстровано можливість задовільного опору малоцикловому деформуванню при нештатних умовах посадки. Показано, що у зв‘язку з недостатньою малоцикловою міцністю конструкції з алюмінієвого сплаву, у новий варіант рами БПЛА, що проектується, необхідно внести конструктивні зміни.Документ Розробка та комп'ютерна реалізація моделі руху та алгоритмів управління гібридного мультикоптера(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Успенський, Валерій Борисович; Гардер, Сергій ЄвгенійовичСеред сучасних безпілотних літальних апаратів особливе місце займають гібридні мультикоптери, в яких для створення підйомної сили поряд з електричними двигунами використовуються також двигуни внутрішнього згоряння. Вони можуть нести більш тяжке навантаження більш тривалий час. Але поєднання більш потужного двигуна з менш потужними, змінність інерційних характеристик в процесі польоту, значно ускладнюють динаміку такого об’єкту та його управління. Тому майже відсутній практичний досвід експлуатації, що мотивує проведення дослідження та розробок для практичної реалізації подібних апаратів. Розглянуто мультикоптер гелікоптерного типу с п’ятьма електричними двигунами (4+1 на хвості) та центральним двигуном внутрішнього згоряння. Створено математичний опис динаміки і кінематики апарата з метою комп’ютерного моделювання керованого польоту. Опис враховує всі внутрішні взаємодії динамічних чинників та дається одночасно відносно інерціальної та зв’язаної систем координат, що максимально спрощує розв’язання задачі управління польотом. Для останнього розроблено багатоконтурну схему управління рухом за допомогою двигунів. В основі алгоритмів – декомпозиція задачі за умов типових режимів руху та метод модального управління, який забезпечує бажані перехідні процеси. Описано універсальний автомат взаємодії алгоритмів управління кожним двигуном. Проведено моделювання типової програми польоту, яка містить набір висоти, зміну курсу, прямування до встановленої точки зависання та посадка під нею. Наведені результати засвідчили працездатність алгоритмів та визначили напрями подальшого дослідження. Результати у формі математичної моделі, методів декомпозиції та конкретних алгоритмів можуть бути використані у процесі проектування системи управління мультикоптера гібридного типу.Документ Алгоритмічне забезпечення моніторингу ідентичності циліндрових потужностей силових агрегатів на основі опрацювання даних непрямих вимірювань(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Борисенко, Анатолій Миколайович; Єнікєєв, Олександр Фанилович; Захаренков, Дмитро Юрійович; Зиков, Ігор Семенович; Мельников, Олександр ЮрійовичЗапропоновано частотно-модульований сигнал миттєвої швидкості обертання колінчастого вала в якості вхідної інформації при моніторингу ідентичності циліндрових потужностей двигуна внутрішнього згоряння. Алгоритмічне забезпечення побудовано на розв’язанні перевизначеної системи лінійних алгебраїчних рівнянь із оптимізацією рішення на основі методу найменших квадратів. Досліджено частотний та часовий методи подання сигналу вимірювальної інформації. При часовому поданні система алгебраїчних рівнянь являє собою баланс між значеннями сигналу флуктуацій першої маси у конкретні моменти часу та сумою розрахункових внесків циліндрів. Додаток до суми визначається добутком вагових коефіцієнтів на відповідну функцію внеску циліндру до сигналу флуктуацій. Ця функція розраховується як інтервал згортки між крутним моментом окремого циліндра та його передавальною функцією. В результаті розв’язання системи рівнянь отримаємо вагові коефіцієнти циліндрів, за допомогою яких визначаємо розподіл циліндрових потужностей силового агрегату. При порівнянні методик встановлено, що часовий метод подання забезпечує кращу продуктивність. Розроблено математичний апарат отримання оцінки максимальної правдоподібності параметрів детермінованих складових внесків окремих циліндрів у сигнал флуктуацій швидкості обертання першої маси колінчастого валу. Також пропонується алгоритм отримання оцінок вагових коефіцієнтів циліндрів, який реалізує кореляційний метод аналізу. Це забезпечує суттєве покращення співвідношення сигнал-завада у вимірювальній реалізації сигналу флуктуацій швидкості обертання колінчастого валу. Отримано аналітичний вираз для взаємної кореляційної функції між часовою реалізацією сигналу флуктуацій та крутним моментом першого циліндру. Розроблено схему алгоритму моніторингу ідентичності циліндрових потужностей силового агрегату. Досліджено невизначеність інформаційної технології опрацювання даних непрямих вимірювань та встановлено вимоги щодо метрологічних характеристик апаратних засобів для вимірювань сигналу миттєвої швидкості обертання колінчастого валу.