ПРЯМОЙ МЕТОД ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТЬЮ
СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ЭТАПЕ РАЗРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ 

Волков Сергей Николаевич, доктор технических наук, профессор, Научно-производственная корпорация «Космические системы мониторинга, информационно-управляющие и электромеханические комплексы» имени А. Г. Иосифьяна (107078, Россия, г. Москва, Хоромный тупик, 4), E-mail: vniiem@vniiem.ru
Бабишин Владимир Денисович, доктор технических наук, старший научный сотрудник, Научно-производственная корпорация «Космические системы мониторинга, информационно-управляющие и электромеханические комплексы» имени А. Г. Иосифьяна (107078, Россия, г. Москва, Хоромный тупик, 4), E-mail: vniiem@vniiem.ru
Кулиш Николай Семенович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, начальник отделения НТЦ-4,
Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (141070, Россия, г. Королев, ул. Пионерская, 4),
E-mail: info416@TSnimash.ru
Юркевич Евгений Владимирович, доктор технических наук, профессор, Научно-производственная корпорация «Космические системы мониторинга, информационно-управляющие и электромеханические комплексы»
имени А. Г. Иосифьяна (107078, Россия, г. Москва, Хоромный тупик, 4), E-mail: vniiem@vniiem.ru
Кривопалов Дмитрий Михайлович, аспирант, Институт проблем управления имени В. А. Трапезникова РАН (117997, Россия, г. Москва ул. Профсоюзная, 65), E-mail: dan@ipu.ru 

62.51.4 

DOI

10.21685/2307-4205-2018-4-1 

Рассматривается проблема оптимизации испытаний сложных технических систем (СТС) в условиях динамического нагружения при сохранении требуемой точности определения параметров данной СТС. Построена модель выбора требований к техническим характеристикам СТС в соответствии с заданной надежностью этих систем, базирующаяся на использовании прямых методов оптимального управления в условиях динамического нагружения на этапе разработки. Для устойчивого решения данной задачи предложен прямой модифицированный градиентный метод ускоренного спуска, сочетающий в себе метод наискорейшего спуска с использованием метода ускоренного перебора. Данный метод в отличие от существующих градиентных методов позволяет существенно сократить количество наземных испытаний СТС и их стоимость за счет использования метода ускоренного перебора, при сохранении требуемой точности определения параметров СТС. Кроме того, за счет введения параметров регуляризации повышается устойчивость решения данной задачи. 

Ключевые слова

надежность сложных технических систем; методы оптимального управления; наземные испытания; снижение стоимости; математические модели устойчивого решения 

 Скачать статью в формате PDF

1. Дедков, В. К. Новый подход к решению обратной задачи надежности / В. К. Дедков, Д. А. Масоди // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2007. – Т. 1. – С. 186–188.
2. Дедков, В. К. Функциональная надежность малосерийных технических устройств / В. К. Дедков, Н. А. Северцев, С. Куюнджич // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2000. – С. 23–24.
3. Дедков, В. К. Метод оптимального управления техническим состоянием бортовых систем космического аппарата на основе решения обратных задач/ В. К. Дедков, В. Д. Бабишин, М. А. Дорошенко // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2011. – Т. 1. – С. 292–294.
4. Дивеев, А. И. Эффективный алгоритм для синтеза структуры системы автоматического управления / А. И. Дивеев, Н. А. Северцев, Е. А. Софонова // Труды Международного симпозиума Надежность и каче-ство. – 2007. – Т. 1. – С. 20–23.
5. Северцев, Н. А. Системный анализ и моделирование безопасности / Н. А. Северцев, В. К. Дедков. – М. : Высш. шк., 2006. – 186 с.
6. Тихонов, А. Н. Методы решения некорректных задач / А. Н. Тихонов, В. Я. Арсенин. – М. : Наука, 1986. – 257 с.
7. Андреева, Е. А. Вариационное исчисление и методы оптимизации / Е. А. Андреева, В. М. Цирулева. – М. : Высш. шк., 2006. – 169 с.
8. Математическая теория оптимальных процессов : учебник / под ред. Л. С. Понтрягина. – М. : Физматгиз, 1976. – 184 с.
9. Беллман, Р. Динамическое программирование / Р. Беллман. – М. : Мир, 1960. – 183 с. 10. Пат. 2475828 РФ. Устройство формирования управляющих воздействий для обеспечения устойчивой работы сложных технических систем / А. А. Бурба, В. Д. Бабишин, А. Н. Давыдов, В. К. Дедков, М. А. Дорошенко ; зарег. 20.02.2013.
11. Трахтенгерц, Э. А. Современные компьютерные технологии управления информационно-аналитической деятельностью / Э. А. Трахтенгерц, Е. Л. Иванилов, Е. В. Юркевич. – М. : СИНТЕГ, 2007. – 254 с.
12. Бурков, В. Н. Модели и методы управления организационными системами / В. Н. Бурков, В. А. Ириков. – М. : Наука, 1994. – 172 с.
13. Системный анализ и принятие решений в деятельности учреждений реального сектора экономики, связи и транспорта : монография / М. А. Асланов, В. В. Кузнецов, Ю. Н. Макаров, А. А. Мальчевский, А. Ю. Шатраков ; под ред. В. В. Кузнецова. – М. : Экономика, 2010. – 406 с.
14. Бабишин, В. Д. Теоретические рекомендации по определению закона распределения технических характеристик сложных систем в условиях динамического нагружения / В. Д. Бабишин, В. В. Маклаков, М. А. Дорошенко // Двойные технологии. – 2013. – Вып. 4. – С. 24–28.
15. Кремер, Н. Исследование операций в экономике / Н. Кремер. – М. : ЮНИТИ, 2006. – 183 с. 16. Бабишин, В. Д. Модели и методы оперативной оценки надежности бортовых систем КА : монография / В. Д. Бабишин. – Riga, Latvia : Palmarium academic publishing, 2017. – 216 с.
17. Заявка 201714587 (№ 078522 от 26.12.2017) Устройство формирования оптимальных управляющих воздействий для обеспечения устойчивой работы сложных технических систем / В. Д. Бабишин, Н. С. Кулиш, Д. М. Кривопалов, Н. С. Кулиш, Е. В. Юркевич ; ФГУП ЦНИИмаш.