Определение области допустимого качества системы микрогравитации в пространстве ее конструктивных параметров

Решается задача построения границ области первичных конструктивных параметров системы микрогравитации, гарантирующих в ней допустимое качество управления. Данные параметры связаны известными зависимостями со вторичными параметрами системы, входящими в коэффициенты ее характеристического полинома.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 15
1 Математическая модель системы микрогравитации …………………………………… 18
1.1 Функциональная схема системы микрогравитации ……………………………… 18
1.2 Математические модели звеньев …………………………………………………………. 21
1.3 Структурная схема системы микрогравитации ……………………………………. 23
1.4 Передаточная функция САР ……………………………………………………………….. 25
2 Построение интервального полинома системы с желаемым качеством ………. 27
2.1 Коэффициентные показатели качества ………………………………………………… 27
2.2 Методичка определения допустимых пределов коэффициентов полинома
………………………………………………………………………………………………………………… 28
3 Построение области допустимых значений конструктивных параметров САР
……………………………………………………………………………………………………………………. 31
3.1 Определение интервалов коэффициентов полинома САР с заданной
секторной устойчивостью и минимальной степенью устойчивости …………… 31
3.2 Построение области конструктивных параметров САР ……………………….. 32
3.3 Моделирование САР с допустимыми значениями интервальных
параметров ………………………………………………………………………………………………. 33
4 Разработка программного обеспечения ……………………………………………………… 39
4.1 Алгоритм построения области допустимых значений конструктивных
параметров САР ………………………………………………………………………………………. 39
4.2 Программирование алгоритма …………………………………………………………….. 40
4.3 Руководство по работе с программой ………………………………………………….. 40
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэфективность и ресурсосбережение ……… 44
5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения…………………………………………………………………………………… 44
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………….. 44
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………… 45
5.1.3 Технология QuaD …………………………………………………………………………. 47
5.1.4 SWOT-анализ ……………………………………………………………………………….. 50
5.2 Определение возможных альтернатив проведения научных исследований
………………………………………………………………………………………………………………… 55
5.3 Планирование научно-исследовательских работ………………………………….. 56
5.3.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………………… 56
5.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ ……………………………… 58
5.3.3 Разработка графика проведения научного исследования ……………….. 62
5.3.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ………………………. 63
5.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования ……………………… 69
6 Социальная ответственность …………………………………………………………………….. 72
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……… 72
6.2 Производственная безопасность………………………………………………………….. 74
6.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть при
проведении исследования …………………………………………………………………….. 75
6.2.2 Обоснование мероприятий по защите исследователя от действия
опасных и вредных факторов………………………………………………………………… 79
6.3 Экологическая безопасность ……………………………………………………………….. 80
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 81
6.5 Выводы по разделу……………………………………………………………………………… 82
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 84
Список используемых источников ……………………………………………………………….. 85
Приложение А (обязательное) Программа решателя ОКП ……………………………. 88
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………. 102

В результате данной работы была проведена оценка допустимых
пределов изменения конструктивных параметров системы микрогравитации,
при которых она сохраняет желаемое качество работы. Для этого была
построена математическая модель САР и получено её характеристическое
уравнение. Для определения допустимых пределов их изменения использовался
метод определения допустимых пределов коэффициентов полинома системы с
желаемым качеством. Из него были определены области допустимых значений
конструктивных параметров mк и l системы микрогравитации. Для проверки
полученных результатов проведено моделирование САР в Simulink Matlab и
установлено, что система при изменении mк и l сохраняет устойчивость с
заданным качеством.
Наконец, был разработан решатель области конструктивных параметров
с использованием языка программирования C # в среде Microsoft visio studio,
основанный на алгоритме построения области допустимых значений
конструктивных параметров САР.
Рассмотрены вопросы финансового менеджмента,
ресурсоэффективности и ресурсосбережения, вопросы социальной
ответственности.