Аналитическое конструирование электромеханических исполнительных органов систем ориентации космических аппаратов тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

од

Для служебного пользования Экз. № /5

На правах рукописи

Костюченко Тамара Георгиевна

АНАЛИТИЧЕСКОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАХШЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЬЖ ОРГАНОВ СИСТЕМ ОРИЕНТАЦИИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Специальность: 01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата техшгческш наук

Томск- 1998

Работа выполнена в научно-производственном центре «Полюс».

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор В.И. Копытов доктор технических наук В.С. Дмитриев

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор В.П. Нестеренко доктор физико-мате\итичес:<их наук, профессор В.А. Скрипках

Ведущая организация: НИИ автоматики и электромеханики при ТУСУРе, г. Томск

Защита состоится 23 июня 1998 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета К 063.80.04 при Томском политехническом университете (634004, г. Томск, пр. Ленина, 30).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского политехнического университета (ул. Белинского, 53).

Автореферат разослан__мая 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор технических наук,

профессор Л.АСаруев

- .э -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При разработке электромеханических исполнительных органов, являющихся многомерными механическими системами, возникает необходимость удовлетворения все возрастающих требований по линейности управления, диапазон}' управляющих моментов, точности, быстродействию, ресурсу, потреблению электроэнергии, габаритам и массе, максимальной надежности и жесткости конструкции, динамическим качествам. Удовлетворить эти требования в комплексе технически чрезвычайно сложно, потом}' что улучшение одного из параметров влечет за собой ухудшение других, поскольку все параметры рассматриваемых в диссертации многомерных механических систем взаимосвязаны как прямой, так и обратной зависимостями. Выполнение отмеченных требований дает новый качественный уровень всего комплекса эксплуатационных характеристик разрабатываемого исполнительного органа, поэтом}' решение такой задачи весьма актуально.

Максимально эффективно решить поставленную задачу можно только с помощью методов аналитического конструирования, чем и определяется актуальность настоящей работы.

Определенные государственными стандартами стадии проектирования не предусматривают этапа аналитического конструирования, регламентирующего проведение оптимизации параметров, получение большого количества проектных решений, проведение синтеза параметров и, соответственно, определение наилучшего варианта конструкции разрабатываемого устройства. Таким этапом должен стать этап аналитического конструирования как неотъемлемая часть разработки любого прибора, механизма, машины и т.п. Это позволит на государственном уровне с помощью стандартов гарантировать оптимальность характеристик вновь разрабатываемой техники. Поэтому введение этапа аналитического конструирования в процесс создания новой техники является технически и экономически обоснованным.

- ч -

Цель работы. Целью работы является создание методов аналитического конструирования при разработке электромеханических исполнительных органов систем ориентации космических аппаратов.

Научная новизна работы. Разработана техническая концепция аналитического конструирования электромеханических исполнительных органов систем ориентации космических аппаратов как многомерных механических систем, а также инструментарий ее технической реализации в виде расчетных методик, являющихся аналитической основой САПР двух модификаций.

Практическая ценность и реализация работы. Результаты аналитических исследований в виде расчетных методик и разработанные программные продукты используются при создании исполнительных органов в НПЦ "Полюс".

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на заседаниях научно-технического совета и секции «Автоматическое управление» в НПЦ «Полюс», на кафедре точного приборостроения Томского политехнического университета, региональном на^но-техническом семинаре ВЦ СО АН СССР (Красноярск, 1988г.), на конференции «Приводы наведения и стабилизации автономных объектов» (Москва, 1988г,), IV и V научно-технических конференциях НПЦ "Полюс" (Томск, 1990 и 1996гг.), 16-й и 17-й межотраслевых научно-технических конференциях памяти H.H. Острякова (Ленинград, 19S8 и 1990гг.). международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин' (Омск, 1995г.), международной на)-чно-техяичес1сой конференции (Москва, май 1998г.)

Публикации. Результаты работы по диссертации опубликованы в 17 печатных работах, в том числе в 3-х научно-технических отчетах НПЦ «Полюс».

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и десяти приложений. Основная часть работы изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка и фо-

- Il -

тографшс. 4 таблицы. Список литературы осдер;;;пт Р5 наиыено-ваиий на 10 страницах Приложения нз 212 страницу;.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проводимых исследований л определен тал устройств, рассматриваемых в работе: электромеханические исполнительные органы (ЭМИО) систем ориентации на базе управляемых по скорости двигателей-махов i [коз н сплоеых гироскопов. Каждое кз таких устройств является многомерной механической системой с множеством взаимозависимых параметров, определяющих состояние этой механической системы.

Форлулгоуотся цели диссертационной работы.

Перззя глаза постановочная, песБяшека состоянию уровня проектирования и краткому обзор)' систем автомгтпзирЭЕзн-ного проектирования, определению понятия "алалтдтческое конструирование".

Приводится краткий анализ систем автоматизированного проектирования (САПР), предлагаемых в настоящее время для пользователей.

Дается описание процесса проектирования, его этапов и стадий, и нормативных документов, определяющих эти этапы.

В настоящее время определенные государственными стандартами стадии проектирования не реглал:еп?нр}'ют этапа аналитических расчетов на основе азто?.arm:s;<-.ьзнного про-ектлрозания, позволяющего получать С-плъглое уолзгаесгво проектных решений, провопить синтез параметров и. соответственно, определять конструкцию р£зр£.1\'.тывге:-..чл о устройстга. Обосновывается, что таким этапом должен стать .-тан аналитического конструирования ь>дс нготъемьг. дд д-ыь разработки люс ого устройства.

Аналитическое кснструнрсБенлс. хотя и xi ьзется кат; бы чисто математической операцией, ре:ка«г те :::е егмке задачи, коюрнс инженер релюет днтуитпзко кллроед^илпмп расчс-

- о -

тами при обычном проектировании, ко на более высоком техническом уровне.

В диссертационной работе под аналитическим конструированием понимается проведение полного (параметршеского и динамического) синтеза разрабатываемого устройства по всему комплексу эксплуатационных характеристик методами математического моделирования, максимально отражающего физическую модель с ее реальными техническими параметрами. При этом задачи синтеза применительно к исполнительным органам систем ориентации рассматриваются как задачи синтеза многомерных электромеханических систем.

Показано, что задача параметрического и динамического синтеза состоит в выборе такого вектора параметров проектирования, при котором все выходные параметры устройства удовлетворяют требованиям технического задания. Эти требования обычно содержат ограничения на входные и выходные параметры.

Для получения наилучших результатов этап аналитического конструирования должен проводиться с обязательным использованием комплексных систем автоматизированного проектирования, где заложены математические методы, в том числе и методы синтеза технических характеристик.

Вторая глава посвящена методам, применяемым при параметрическом и динамическом синтезе в процессе аналитического конструирования исполнительных органов.

Дается сравнительный анализ методов неавтоматизированного и автоматизированного проектирования, описывается параметрический и динамический синтез ЭМИО и показывается, что САПР - инструмент комплексного подхода при аналитическом конструировании.

Наглядным примером многомерности механической системы, каковым является одноосный исполнительный орган на базе двухосного силового пироскопа (рис. 1), служат представленные в каноническом виде зависимости его технических характеристик:

Рнс. 1

Ваа =/(у, К Н, 1/Ц;

ЯЦ, =/(у, Н, 1/а В^;

К? =Я(у, н, Внм В^,1/П);

М=/(Ш/С, \ш, г, с1ш,Н,Муг.р, а, Кр, Кс); Р =/(П, В„м., ВемАм,Кгач ,р, К Мр!р); о• у, Вкм 1/$);

Тразг ~

=/(1 Юям 1/В^,1Юа,п); Восч =/(=/фкм); В„,. =/(ВНЛ1);

=№• ¡'Вв.м,1/Е, В^,Мупр, в,);

-О,' =/(1/Е. В^.,Ве.л, т^, у); С=/('/, , В„„^ В^, тыах, хсл),

где В^ , И^,, т^ - наружные размеры и масса гироднна; ресурс; Р - мощность; а - напряжение в ободе маховика; -вреш разгона; Л а - точность положения вектора Я; Вссн - диаметр основания; ©^ - значение упругой деформации; - критическая скорость маховика; Сг - параметр колебательности

ьектора Я; у- удельная масса материала; Д,„и- наружный и внутренний диаметры маховика; II - кинетический момент; £1 -угловая скорость;/. - число дней работы в году; ьм - количество рядов шариков в подшипнике; г - количество шариков; с1.и -диаметр шарика; Ку:,ч - коэффициент трения качения; р - аэродинамический коэффициент; Мукв - управляющий момент; g -гравитационная постоянная; а - угловая скорость рамки подвеса; А',-. К0 - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок; /г,-, Ь, -размеры элементов маховика; А/,,;,сх - пусковой момент; Е - модуль первого рода; О - модуль второго рода; - масса маховика; - положение центра масс элементов конструкции.

Что касается динамических качеств, то, например, динамика гиродина с приводом вращения рамок карданова подвеса описывается следующей системой дифференциальных уравнений второго порядка:

1р-а + (Р + Р0 )а + к0а -Нг(3+Нуу = Ра„г + крапр;

¿к^пр - КсаОпр + КсаКрпайпр = М Ша ~ ^Н{М М где а, а, а, - углы, угловые скорости и ускорения рамок подвеса; - экваториальный момент инерции; i - передаточное отношение редуктора; Ка Кр - коэффициенты упругой деформации подвеса и редуктора соответственно; ^ Р0 - коэффициенты потерь на неупругое и вязкое сопротивления соответственно; а.7,агр, ап!)- углы, угловые скорости и ускорения приводных электродвигателей; МЭма - управляющий момент при-еодного двигателя; Мл - момент от нагрузки; КСа - коэффициент демпфирования электропривода; КСа - коэффициент синхронизации электропривода; Крего - коэффициент усиления регулятора; М:т - ступенчатая функция.

Здесь коэффициенты при углах отклонений и их производных определены через параметры, рассчитанные в уравнениях. определяющих эксплуатационные характеристики.

Таким образом, математическая модель любого исполнительного органа представляет собой систему дпфференциаль-

ных и алгебраических взаимосвязанных уравнений. Поэтому очевидно, что математические вычисления в этом случае требуют не только длительного времени, но и применения специальных методик.

Практически единственным способом совмещения параметрического и динамического синтеза исполнительного органа с использованием математических методов и средств вычислительной техники, т.е. обеспечивающим комплексный подход при аналитическом конструировании, является САПР с оригинальным программным обеспечением под цели проектирования.

Рассматривается САПР как организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования и обеспечивающая автоматизированное проектирование. Комплекс средств автоматизации проектирования - это совокупность следующих видов обеспечения автоматизированного проектирования: техническое, математическое, программное, лингвистическое, информационное, методическое и организационное.

При проектировании все компоненты САПР функционируют во взаимодействии. Для пользователя аппаратные и программные средства выступают как единое целое, образуя инструмент проектирования.

Составными структурными частями САПР являются подсистемы, обладающие всеми свойствами систем и являющиеся самостоятельными системами.

В состав САПР входят все те необходимые средства, с помощью которых возможно осуществлять параметрический и динамический синтез, взаимосвязывать эти процессы, т.е. обеспечивать комплексный подход при аналитическом конструировании.

Третья глаза посвящена описанию специализированной САПР узлов систем автомзтики и ее использованию при аналитическом конструировании.

Структурная схема САПР первой модификации приведена на рис. 2.

САПР узлов систем автоматики

| Подснс1еиа Подсистема Под.лсг.-иа

| парг.метрпчсского динамического мюкатшировшп'ого сь:пуска

--

| синтеза синтеза ко н с I ру КТ СрС КС ¡1

док>ысит.".а:111

Ркчет я:.*:

пи ■олх 3"и -хклми-л ;ких

хас^тцчгеЛ'Х я

Рис. 2

САПР узлов систем автоматики включает три подсистемы:

- расчета технических характеристик;

- исследования динамических характеристик;

- автоматизированного выпуска конструкторской документации.

Подсистема расчета технических характеристик предназначена для расчета основных технических характгрист.чк ЭМИО и формирования исходных данных для подсистем исследования динамических характеристик и автоматизированного выпуска конструкторской документации.

Подсистема представляет собой комплекс программ ЕМЮ, который обеспечивает:

оптимизационный расчет массогабаритных характеристик ЭМИО л его составных частей (программа ЕМЮ);

расчет эксплуатационных характеристик, в том числе: расчет долговечности шарикоподшипников, моментов сопротивлений, упругости шарикоподшипниковых опор и конструкций, точностных характеристик (программа RECH);

расчет моментов инерции (программа EMI);

расчет положения центра масс (программа С-Е'\1);

формирование исходных данных для подсистем исследования динамических характеристик и автоматизированного выпуска конструкторской документации (программы ЕМЮ, ЕМ. СЕМ).

Исходными данными подсистемы являются исходные данные комплекса программ ЕМЮ и база данных нормативно-справочной информации (подпрограмма ВВОД).

Ввод исходных данных организован в режиме диалога.

Язык программирования - Фортран.

Подсистема исследования дгшамггческих характеристик попользуется для исследования динамических характеристик проектируемого ЭМИО и определения влияния технологических погрешностей на точность программного движения ЕЛА.

Исследованиз динамических характеристик построено на использовании пакета программ АРДИС (автоматизированный расчет динамических систем).

Для определения численного влияния технологических погрешностей пфодина на точность программного движения КЛА используется набор программ, позволяющий решать системы дифференциальных уравнений.

Подсистема автоматизированного выпуска конструкторской документации предназначена для автоматизированного прочерчивания рабочих чертежей ЭМИО. Она базируется на применении пакета машинной графики ГРАФОР и базового программного обеспечения фирмы "Квест" пакета DRAGON.

В четвертой главе, описана универсальная САПР электромеханических устройств и ее использование при аналитическом конструировании исполнительных органов.

Накопленный опыт анатитического конструирования с использованием САПР узлов систем автоматики, появление современных средств вычислительной техники, расширение класса разрабатываемых электромеханических устройств (исполнительные органы на базе двигателей-маховиков с переменным кинетическим моментом, накопители механической энергии, приводы антенн) и возросшие требования к их техническим характеристикам - все это заставляет переходить от использования при аналитическом конструировании специализированной САПР для ЭМИО к более универсальным, более гибким программным средствам и искать пути для их разработки.

САПР электромеханических устройств, так же, как и САПР узлов систем автоматики, состоит из трех подсистем: подсистемы параметрического синтеза, подсистемы динамического синтеза и подсистемы автоматизированного выпуска конструкторской документации (рис. 3), где 1- синтез последовательности программных модулей, соответствующих заданной технологии проектирования; 2 - расчет и оптимизация; 3 - распечатывание результатов; 4 - расчет массы; 5 - расчет положения центра масс; б - расчет моментов инерции; 7 - расчет деформации и напряжений в элементах конструкции; 8 - расчет теп-

САПР электромеханических устройств

Ч'

Рис. 3

лсль::; деформаций; 9 - расчет жесткости шарикоподшипнихо-г-м.-: опор; 10 - расчет элементов конструкции на кручение; 11 -расчет пружпч кручения; 12 - расчет демпфирующее устройств; 1.1 - расчет болтовых и винтовых соединений; 14 - расчет гер-мокпмер; 15 - расчет критической скорости; 16 - расчет резонансных часто г; 17 - расчет момента сопротивления ш'п опор; 1-3 - расчет аэродинамического сопротивления; 19 - расчет мо-меагов сопротивления сечения; 20 - расчет на прочность махо-21 - расчет размерных цепей; 22 - расчет пружин растя-;7сеи.'1я-с:;сатия; 23 - расчет передач; 24 - расчет шарикоподшипниковых опор; 25 - расчет возмущающих воздействий; 26 -справочные данные (допуски, материалы и т.п.); 27 - банк типовых конструкторских решении; 28 - оформление изменений КД; 29 - двигатель-маховик; 30 - накопитель; 31 - гиродин, 32 - привод; 33 - электродвигатель; 34 - ввод исходных данных; 35 -расчет массогабаритных характеристик; 36 - достаточность моментов инерции; 37 - оптимизация массогабаритных ; 38 - расчет технических характеристик прибора; 39 - проверка на резонанс, колебания, прочность; 40 - формирование исходных данных для динамического синтеза; 41 - расчет передаточных функции.

Сохранена структура построения САПР, ко при этом различаются техническое и программное обеспечение

Подсистема параметрического синтеза состоит из трех блоков: блока универсальных программ информационно-справочного блока и блока специализированных программ.

Блок универсальных программ по предназначению программных модулей делится на две части: прямоугольники 1, 2, 3 - это программные модули общего применения; все остальные программные модули разработаны для расчета определенных параметров. Модуль 1 предназначен для синтеза последовательности программных модулей в соответствии с заданной технологией проектирования. Иными словами, в нем задается порядок расчета параметров в каждом конкретном случае. В модуле 2 осуществляется расчет и оптимизация, а модуль 3 служит для распечатывания результатов в едином виде.

- i -J -

Остальные модули блока это:

4 - расчет массы;

5 - расчет положения центра масс;

6 - расчет моментов инерции;

7 - расчет деформаций и напряжений в элементах конструкции;

8 - расчет тепловых деформаций;

9 - расчет жесткости шарикоподшипниковых опор,

10 - расчет элементов конструкций на кручение;

11 - расчет пружин кручения;

12 - расчет демпфирующих устройств;

13 - расчет болтовых и винтовых соединений;

14 - расчет термокамер;

15 - расчет критической скорости;

16 - расчет резонансных частот,

17 - расчет момента сопротивления шарикоподшипниковых опор;

18 - расчет аэродинамического сопротивления;

19 - расчет моментов сопротивления сечения;

20 - расчет на прочность маховиков;

21 - расчет размерных цепей;

22 - расчет пружин растяжения-сжатия;

23 - расчет передач;

24 - расчет шарикоподшипниковых опор;

25 - расчет возмущающих воздействий.

Для каждого го модулей 4-25 разработаны алгоритмы расчета и математические модели.

Информационно-справочный блок состоит из трех программных модулей, которые содержат:

Модуль 26 - сведения справочного характера, необходимые для расчетов. Это значения дот-сков, характеристики материалов (тип, удельный вес и т.п.), всевозможные коэффициенты и справочные данные, используемые в процессе проектирования.

Модуль 27 - банк типовых конструкторских решений. Содержит готовые чертежи, конструктор схо-кнкематичес кие схе-

мы, разного рода таблицы, графические зависимости по уже отработанным приборам.

Модуль 28 - оформление изменений КД. Предназначен для автоматизированного выпуска изменений, вносимых в конструкторскую документацию в соответствии с ГОСТ 2.503-80, позволяет максимально облегчить рутинную работу по заполнению бланков и выпуску извещении об изменении в соответствии с государственными стандартами.

К информационно-справочному блоку имеют доступ как блок универсальных программ, так и блок специализированных программ.

Блок специализированных программ выделяется как самостоятельный. Это делается из-за того, что на каждый тип прибора (двигатель-маховик, накопитель, гпродин, привод и электродвигатель) разрабатывается специализированная программа, так как каждый из них является законченными техническим устройством (модули 29-41 на рис. 3). Каждый из моду-лен блока специализированных программ является самостоятельной программной единицей.

Подсистема является открытой, позволяет подключать неограниченное число модулей и производить усовершенствование программ, поэтом}- по мере необходимости количество программных модулей в подсистеме может быть увеличено с целью охвата более широкого класса приборов, а также доработаны п усовершенствованы сами модули.

Программные модули подсистемы написаны на алгоритмических языках Фортран и Паскаль.

Вывод результатов расчета осуществляется по единой специально разработанной форме.

В подсистеме динамического синтеза используются пакеты REMOS и MathCAD, которые адаптированы под имеющиеся технические средства.

REMOS - исследовательская система, предназначенная для решения задач функционального проектирования динамических систем широкого класса: непрерывных и цифровых систем автоматического регулирования, в том числе исполнитель-

ных роботов, систем гироскопической стабилизации, электроприводов и др., а также для анализа и моделирования механических систем, радиоэлектронных схем и систем иной физической природы.

Современный программный продукт фирмы МаШБой математический пакет МаАСАО широко используется для решения разного рода научно-технических и инженерных задач. Возможности пакета очень широки: решение алгебраических уравнений и систем (линейных и нелинейных), решение обыкновенных дифференциальных уравнении и систем (задача Кошп и краевая задача), решение дифференциальных уравнений в частных производных; статистическая обработка данных (интерполяция, экстраполяция, аппроксимация и многое другое), работа с векторами и матрицами (линейная алгебра и др.), поиск минимумов и максимумов функциональных зависимостей; оптимизация, построение графиков, математическое моделирование, анимация, символьная математика и др.

Использование этик двух пакетов позволяет охватывать все задачи динамики для исполнительных органов.

Подсистема автоматизированного выпуска конструкторской документации базируется на использовании пакета машиностроительного черчения АЩоСАШО. Пакет АЩоСАБ был выбран как мощная, функционально насыщенная и точная система машиностроительного черчения с ориентацией на имеющийся парк персональных компьютеров на предприятии.

Принципиальные отличия универсальной САПР электромеханических устройств второй модификации от САПР первой модификации заключаются в следующем:

1. Расширен класс приборов для аналитического конструирования, и, следовательно, увеличено число задач, решаемых в автоматизированном ре-жиме.

2. Появилась возможность использования программ подсистемы параметршеского синтеза как самостоятельных программных модулей, что позволяет более гибко и с меньшими затратзми времени получать необходимые расчеты.

- 183. Имеется возможность синтезировать последовательность программных модулей, которая определяется исходя из требуемых свойств объектов проектирования.

4. Технически все подсистемы реализованы только на базе персональных компьютеров, что устраняет необходимость передачи данных между подсистемами на аппаратном уровне.

5. Имеется информационно-справочный блок, позволяющий использовать базу данных всеми подсистемами. База данных открытая и постоянно пополняется.

6. Имеется блок специализированных программ по типам ИО и других электромеханических устройств.

7. Для динамического синтеза используется пакет прикладных программ REMOS и математический пакет MathCAD.

8. В подсистеме автоматизированного выпуска КД используется система машиностроительного черчения AutoCAD 10.

В пятой главе показано практическое внедрение аналитического конструирования.

В таблице приведены результаты и применение методов аналитического конструирования в разработках исполнительных органов НПЦ "Полюс".

Таблица

Годы J | Прибор j Основание | ддя pa-ipaócTKH Исгюльзосанпс аналитического конструнровання на стадиях ра-эрабопш Тип САПР

Эскизный. тефшче- j II-jtotoe-tchtic cxioi, рабочий j прибора проект, выпуск КД Í

1SS9 -19 SO Агат-10 Договоры с НПО ПМ (-2K21 836) ; № 87/88, №193/90 + ] Изготовлен i I модиф.

19-55 -1997 ГС Агат-5 Контракт (SESAT, , Л'9 SST/96-НПО ПМ-ООЗ зисп 881) по программе EUTELSAT + | Изготовлен ¡ П Иодиф.

199i ¡ Агат-9 Договор НПО ПМ Í (етказ815) ■ №58-93 + | В стадии s итотовления Д «олиф.

1995 ■ ; Arai-IOKM ; Контракт с PÍCA 1597 i Глкаэ810) ; ПС Xí 650-ÍU7S/97 + j Б стадии ! тгаотовления П модиф.

1597 1 Лхаг-12 Исходные данные ¡ НПО ПМ ЭП ; П чодиф.

-19В заключении обобщаются результаты проведенных исследований и констатируется необходимость введения в процесс разработки исполнительных органов систем ориентации космических аппаратов этапа аналитического конструирования как неотъемлемой части разработки, из чего следует правомерность введения этого этапа в государственные стандарты. В отличие от устоявшегося понятия аналитического конструирования как проведения отдельных проектных расчетов (это либо определение динамических качеств, либо конкретные расчеты определенных параметров) аналитическое конструирование рассматривается как полный (параметрический и динамический) синтез совокупности всех эксплуатационных характеристик, в результате чего математическая модель становится максимально адекватной физической.

Разработанные методики расчетов и оптимизации эксплуатационных характеристик исполнительных органов применимы для различных типов электромеханических устройств (не только космического назначения).

Предложены математические методы для параметрического и динамического синтеза, позволяющие проводить оптимизацию эксплуатационных характеристик исполнительного органа, являющегося многомерной механической системой. При этом максимально использованы возможности вычислительной техники для аналитического конструирования в рамках САПР.

Дана общая оценка разработанным САПР двух модификаций: первой! модификация (САПР узлов систем автоматики) для специализированных расчетов и проектирования исполнительных органов (одно- и двухстепенных); второй модификация (универсальной САПР электромеханических устройств) для широкого класса электромеханических устройств, в том числе и исполнительных органов.

Основные результаты диссертации опубликованы г следующих работах:

1. Динамический и параметрический синтез ЭМИ О с применением САПР/ Г.Н. Гладышев, B.C. Дмитриев, Т.Г. Костюченко. Ю.И. Юрьев/7 Репюнальный научно-технический семинар ВЦ СО АН СССР, г. Красноярск, 1988.

2. Система автоматизированного проектирования исполнительных органов автономных объектов/ Г.Н. Гладышев, B.C. Дмитриев, Ю.М. Казанцев, Т.Г. Костюченко и др.// Приводы наведения и стабилизации автономных объектов/ М.: 198S.

3. Критерий оценки эффективности опор маховика гиродпна' Г.Н. Гладышев, B.C. Дмитриев, Т.Г. Костюченко, Ю.И. Юрьев //Изв. вузов. Приборостроение. 1994. №2. С.31-34.

4. Особенности совмещения динамического и параметрического синтеза многомерных механических систем на этапе аналитического конструирования/ Г.Н. Гладышев, B.C. Дмитриев, Т.Г. Костюченко. В.П. Лянзбург/У Тез. докл. Мехсоународной науч.-техн. конф. "Динамика систем, механизмов и машин". Омск, 1995. с. 7.

5. Гладышев Г.Н., Дмитриев B.C., Костюченко Т.Г. Динамический синтез электромеханических исполнительных органов космических аппаратов по возмущающим воздействиями/Тезисы докл. Междунар. науч.-технич. конф. "Динамика систем, механизмов и машин", Омск,1995. С. 8.

6. САПР электромеханических устройств/ Г.Н.. Гладышев, B.C. Дмитриев, В.П. Лянзбург., Т.Г. Костюченко, Л.М. Шуф /У Тез. докл. XV науч.-техн. конф., 24-25 апреля 1996г., Томск, ГШТП "Полюс". С. 136-137.

7. Система автоматизированного проектирования электромеханических устройств/ Г.Н. Гладышев, B.C. Дмитриев, В.П. Лянзбург, Т.Г. Костюченко. Л.М. Шуф. // Электронные и электромеханические приборы и устройства: Сб. наук трудов ШТЦ "Полюс". Томск. 1997. С. 201-206.

8 Синтез .т.ссoraóapi гтных характеристик электромеханических исполнительных органов систем ориентации и стабилизации космических аппаратов'' B.C. Дмитриев. Г.Н. Глгдышев. Т.Г. Костюченко. В.П. Лянзбзрг, О.В. Тверяков Н Тез. докл. Междунар науч.-техн. конф. Москва, май 1998.

9. Особенности динамики гиродина с приводами вращения рамок, у которых в качестве привода служит шаговый двигатель/ B.C. Дмитриев, Ю.М. Казанцев, В.И. Копытов, Т.Г. Костюченко и др.// Системы управления подвижными объектами и автоматизация производственных процессоз. Томск, ТПИ, 1989.

10. Совершенствование комплектного элекарооборудования систем электроснабжения и управления КА/7 Гладышев Г.Н, Дмитриев B.C., Костюченко Т.Г., Лянзбург В.П. и др. Наз^чно-техническпи отчет по ОКР/ НПЦ «Полюс», ЕИЖА.520077.072.

11. Теоретическое исследование и оптимизация технических характеристик ряда ЭМИО. Оптимизация технических параметров функциональных узлов гиродина. Теоретическое исследование и разработка кинематической схемы моментно-демпфнрзтсщего устройства : Наз'чно-техшгческий отчет о НИР// B.C. Д.'.плрпев, Т.Г. Костюченко, А.И. Лоскутников, Э.Д. Станько. Предприятие п''яГ-4514 - ЕИЖА.520077.031 - 1988.

12. Дмитриев B.C., Костюченко Т.Г.. Оптимизация параметров прибора А-10 с кинетическим моментом H = 10, 25, 50. 100. 250. 500 Kmc // Технический отчет о НИР/ НИИ электромеханики - ЕИЖА520077.039, г.Томск, 1989.

13. САПР ппродпнов и оптимизация их характеристик в процессе проектирования7 B.C. Дмитриев, Г.Н. Глгдышев. Т.Г. Костюченко и лр.;/ Тезисы докладов XIV наугчно-техштческой конференции НПИЭМ. Томск, 1990.

14. Параметрический и динамический синтез исгюлшпельннх сртлясв (п:роднноз) на басе силовых гироскопов при помощи САПР' В): Тч'спытов, B.C. Дмшриев, Т.Г. Костюченко, О.В. Тверяков - С ó 16-й межотраслевой науч.-техн. кокф. памяти

Осарякова ■ Л.. 19^8.

-2215. Ь".сст;оченко Т.Г. Методологический подход к программному обссп-менше расчета геометрических форм элементов конструкции саектромеханическпх устройств// Тезисы докладов XV пау-т.-i ехн. кокф. 24-25 апреля 1996 г. ПШП '-Полюс", Томск. 1996. - С. 139-140.

16. Кссгккекко Т.Г. Методологический подход к расчету массы, положения центра масс и моментов инерции электромеханических устройств/'/ Электронные и электромеханические приборы п устройства: Сб. науч. трудов НПЦ "Полюс". Томск. 1997.С, 237-239.

17. Система автоматизированного проектирования гиродинов // Юрьев Ю.К., Гладышев Г.Н., Дмитриев B.C., Казанцев Ю.М., Костючепко Т.Г. и др.// Системы автономного электропитания и электромеханические устройства: Сб. науч. трудов НПО "По.жес"'', Томск, 1992. т. П. Проектирование и технология электрических машин и приборов. С. 72-76.

Соискатель './ ......-""Т.Г.Костюченко

Подписано к печати

Тираж 65 экз.

Томск НПЦ <Лолюс>>