Применение метода множителей для решения задачи баллистического проектирования ракеты-носителя
Рассмотрена проблема баллистического проектирования трехступенчатой ракеты-носителя. Задача нелинейного программирования сформулирована как определение минимума функции цели при наличии ограничений. В качестве целевой функции выбрана величина, обратная относительной массе полезного груза, выводимого на заданную орбиту. Ограничения заданы в виде параметров конца активного участка траектории ракеты-носителя. При решении задачи на условный экстремум применен метод множителей в сочетании с методами покоординатного спуска и золотого сечения для решения задач безусловной оптимизации в одно- и
многомерном случаях. Для численного интегрирования уравнений движения применяется метод Рунге — Кутты 4-го порядка точности. Предложен алгоритм проектировочного расчета, разработана оригинальная программа на языке Паскаль, проведен ряд тестовых расчетов.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
УДК 629.7.01
Применение метода множителей
для решения задачи баллистического проектирования
ракеты-носителя
К.П. Баслык, Н.Н. Генералов, Б.Г. Кулешов
МГТУ им. <...> Задача нелинейного программирования сформулирована как определение
минимума функции цели при наличии ограничений. <...> Ограничения заданы в виде параметров конца активного
участка траектории ракеты-носителя. <...> При решении задачи на условный экстремум
применен метод множителей в сочетании с методами покоординатного
спуска и золотого сечения для решения задач безусловной оптимизации в одно- и
многомерном случаях. <...> Предложен алгоритм проектировочного
расчета, разработана оригинальная программа на языке Паскаль,
проведен ряд тестовых расчетов. <...> Ключевые слова: ракета-носитель, проектирование, активный участок траектории,
условная оптимизация, безусловная оптимизация, метод множителей, параметр
штрафа, множители Лагранжа. <...> Баллистический анализ трехступенчатой ракеты-носителя (РН) в
предлагаемой в статье формулировке представляет собой решение задачи
нелинейного программирования, а именно, нахождение минимума
целевой функции, обратной относительной массе полезного груза (ПГ)
ракеты:
3
ПГ
при заданных ограничениях вида
к
к
11 ,
i
ПГ
i1
VVA;; 0,
H H
к
A к <...> (2)
где Vк, Hк, — скорость и высота полета, а также угол наклона к
местному горизонту в конце активного участка траектории (АУТ),
км/c, км, град соответственно. <...> Значение целевой функции 1 (см. формулу (1)) однозначно
а также массовыми коэффициентами отсеков и
ПГ
определяется неизвестными относительными конечными массами
ступеней ракеты к
i ,
1 <...> Помимо этого по ступеням ракеты задаются энергетические характеристики
маршевых двигательных установок (ДУ) ступеней —
удельные импульсы тяги и начальные нагрузки на тягу. <...> Параметры конца АУТ вычисляют в результате интегрирования
уравнений движения, записанных в виде [1–3]
2
М — начальная масса топлива, т. е. расчетной характеристикой
для является <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: