Loading...

Offline Optimization of a Four Dimensional TF/TA Problem Considering Engine Dynamics

Gharib Otaghsaraee, Salman | 2015

1797 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 47858 (45)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Aerospace Engineering
  6. Advisor(s): Nobahari, Hadi; Banazadeh, Afshin
  7. Abstract:
  8. In this thesis, the problem of offline trajectory optimization of a flying vehicle has been solved. Terrain following/ terrain avoidance has been considered as a guiadanec strategy of vehicle. The point-mass model in three dimensional space for flight simulation and the transfer functions for modeling of vehicle dynamics has been used. One of the constraints of this problem is related to engine’s dynamic behavior, which is not considered in the privious works. So in this thesis at first, a turbofan engine has been modeled and it’s static and dynamic model has been obtained. Then, the effect of engine’s dynamic model in the trajectory optimization has been investigated. The results show that there are scenarios in which ignoring the engine’s model, leading to a collision with the terrains. In order to evaluate this issue numerically, Monte Carlo simulation has been used. Also in this thesis, the problem of trajectory optimization is modeled and solved as a four dimensional problem. Ie, in addition to position of trajectory points, the optimal time of crossing these points are achieved
  9. Keywords:
  10. Terrain Following Avoidance ; Dynamic Model ; Four Dimensional Trajectory Optimization ; Point-Mass Model ; Motor Dynamic Model

 Digital Object List

 Bookmark

  • _Hlt396037070
  • _Hlt418069590
  • _Hlt420601855
  • _Hlt422002131
  • OLE_LINK10
  • OLE_LINK9
  • _Hlt428089203
  • _Hlt428089204
  • 1 ‌مقدمه
  • _Toc115553011
  • _Toc118681153
  • _Toc428024327
    • 1‌.1‌ تعریف مسئله
  • _Toc428024328
    • 1‌.2‌ پیشینه پژوهش
    • 1‌.3‌ اهداف و نوآوری‌ها
  • _Toc428024329
  • _Toc428024330
    • 1‌.4‌ محتوای گزارش
  • _Hlt396036926
  • _Toc428024331
  • 2 جنبه‌های مختلف مسئله بهینه‌سازی مسیر
  • _Hlt415829446
  • _Toc428024332
    • 2‌.1‌ مسیر پرواز
      • 2‌.1‌.1‌ شبیه‌سازی پرواز
      • 2‌.1‌.2‌ خط و منحنی
  • _Toc428024333
  • _Toc428024334
  • _Toc428024335
    • 2‌.2‌ محیط پرواز
      • 2‌.2‌.1‌ محیط‌های مسکونی
      • 2‌.2‌.2‌ عوارض طبیعی
  • _Toc428024336
  • _Toc428024337
  • _Toc428024338
      • 2‌.2‌.3‌ تهدیدات نظامی
    • 2‌.3‌ تابع هزینه
      • 2‌.3‌.1‌ تعداد توابع هزینه
  • _Toc428024339
  • _Toc428024340
  • _Toc428024341
      • 2‌.3‌.2‌ پارامترهای تابع هزینه
    • 2‌.4‌ مدل‌سازی قیود مسئله
      • 2‌.4‌.1‌ محدودیت‌های حرکتی وسیله‌ی پرنده
  • _Toc369096041
  • _Toc428024342
  • _Toc428024343
  • _Toc428024344
      • 2‌.4‌.2‌ قیود مسیر پروازی
      • 2‌.4‌.3‌ قیود محیط پروازی
    • 2‌.5‌ مدل‌سازی موتور
  • _Toc369096042
  • _Toc369096043
  • _Toc428024345
  • _Toc428024346
  • _Toc428024347
      • 2‌.5‌.1‌ مدل استاتیکی
      • 2‌.5‌.2‌ مدل دینامیکی
    • 2‌.6‌ الگوریتم حل مسئله
      • 2‌.6‌.1‌ روش کنترل بهینه
  • _Toc369096033
  • _Toc428024348
  • _Toc428024349
  • _Toc428024350
  • _Toc428024351
      • 2‌.6‌.2‌ استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌سازی
  • _Toc428024352
  • 3 پیشینه پژوهش
  • _Toc118681171
  • _Toc428024353
  • _Hlt426970745
  • _Hlt416098874
  • 4 مدل‌سازی موتور
  • _Hlt415829461
  • _Hlt415829484
  • _Hlt416622164
  • _Toc428024354
    • 4‌.1‌ مدل استاتیکی
  • _Hlt422064740
  • _Ref341790214
  • _Toc428024355
  • _Toc428024404
  • _Hlt422064804
  • _Ref422065708
  • _Toc428024405
    • 4‌.2‌ مدل دینامیکی
  • _Hlt422064819
  • _Ref422065709
  • _Toc428024356
  • _Toc428024406
      • 4‌.2‌.1‌ روش تابع تبدیل
      • 4‌.2‌.2‌ روش حجم کنترل
  • _Hlt422064833
  • _Ref422065710
  • _Toc428024357
  • _Toc428024358
  • _Toc428024407
      • 4‌.2‌.3‌ روش استفاده‌شده در این پروژه
  • _Toc428024359
  • _Hlt422064846
  • _Ref422065730
  • _Toc428024408
    • 4‌.3‌ مدل‌سازی اجزای موتور توربوفن
  • _Hlt422064862
  • _Ref422065754
  • _Toc428024360
  • _Toc428024409
      • 4‌.3‌.1‌ ورودی
      • 4‌.3‌.2‌ فن!
  • _Hlt416626708
  • _Hlt421289813
  • _Hlt428089208
  • _Ref420165268
  • _Ref420165285
  • _Toc428024361
  • _Toc428024362
      • 4‌.3‌.3‌ کمپرسور
  • _Ref420171298
  • _Ref420171307
  • _Ref420171850
  • _Ref420172505
  • _Ref420173381
  • _Toc428024363
      • 4‌.3‌.4‌ محفظه احتراق
  • _Hlt421579128
  • _Ref420173388
  • _Ref420173405
  • _Ref420173411
  • _Ref420188445
  • _Ref420188460
  • _Ref421579115
  • _Toc428024364
      • 4‌.3‌.5‌ توربین فشار بالا
      • 4‌.3‌.6‌ توربین فشار پایین
  • _Ref420229869
  • _Ref420229877
  • _Ref420229899
  • _Ref420229911
  • _Toc428024365
  • _Toc428024366
      • 4‌.3‌.7‌ نازل داخلی
  • _Ref420232234
  • _Ref420232240
  • _Ref420237090
  • _Toc428024367
  • _Ref420237083
  • _Ref420237685
  • _Ref420237690
  • _Ref420250349
  • _Ref420250354
      • 4‌.3‌.8‌ نازل کنارگذر
      • 4‌.3‌.9‌ شفت‌ها
  • _Ref420249816
  • _Ref420252617
  • _Ref420253529
  • _Toc428024368
  • _Toc428024369
  • _Ref420261789
  • _Ref420262340
  • _Ref420262345
  • 5 شبیه‌سازی پرواز
    • 5‌.1‌ مدل دینامیکی وسیله پرنده
      • 5‌.1‌.1‌ استخراج معادلات حرکت یک جرم نقطه‌ای
  • _Toc428024370
  • _Toc428024371
  • _Toc428024372
  • _Ref330309695
  • _Ref330310174
  • _Ref330310307
  • _Ref335230012
  • _Ref335230018
  • _Hlt330313524
  • _Hlt330314353
  • _Hlt330373041
  • _Hlt330373054
  • _Hlt330373449
  • _Hlt330373465
  • _Hlt335226970
  • _Hlt335229472
  • _Ref330310562
  • _Ref330310571
  • _Ref330312387
  • _Ref330312399
  • _Ref330312409
  • _Ref330313470
  • _Hlt330314357
  • _Hlt419726946
  • _Ref228913841
  • _Ref330314274
  • _Ref330315148
  • _Ref420831104
  • _Hlt330314359
  • _Ref330314298
  • _Ref330314658
  • _Ref330314669
  • _Ref330318689
  • _Ref330314812
  • _Ref330314831
  • _Ref330318722
      • 5‌.1‌.2‌ مدل‌سازی زیر‌سیستم‌ها
  • _Hlt419111622
  • _Toc428024373
  • _Hlt422064885
  • _Ref335299570
  • _Ref422065874
  • _Toc419727263
  • _Toc428024410
  • _Hlt422064898
  • _Ref335304508
  • _Ref422065898
  • _Toc419727264
  • _Toc428024411
    • 5‌.2‌ توابع تبدیل حلقه‌بسته
  • _Hlt335469856
  • _Hlt422064910
  • _Ref335310791
  • _Ref420592033
  • _Ref422065923
  • _Toc419727266
  • _Toc428024374
  • _Toc428024412
    • 5‌.3‌ الگوریتم هدایت و حلقه کنترل سرعت
      • 5‌.3‌.1‌ قانون هدایت زوایای حمله و رول
  • _Hlt418197613
  • _Hlt422064926
  • _Ref420602338
  • _Ref422065941
  • _Toc428024375
  • _Toc428024376
  • _Toc428024413
  • _Hlt422064942
  • _Hlt422064957
  • _Ref294359852
  • _Ref393385361
  • _Ref422065960
  • _Ref422065971
  • _Toc428024414
  • _Toc428024415
  • _Hlt420600069
  • _Hlt420600164
  • _Hlt422064973
  • _Ref419544226
  • _Ref419544240
  • _Ref420790435
  • _Ref420832119
  • _Ref422065993
  • _Toc428024416
      • 5‌.3‌.2‌ حلقه کنترل سرعت
  • _Hlt419112111
  • _Hlt422064988
  • _Ref419564500
  • _Ref419568000
  • _Ref422066009
  • _Toc428024377
  • _Toc428024417
  • 6 مدل‌سازی مسئله بهینه‌سازی مسیر
  • _Ref422066035
  • _Toc428024378
  • _Toc428024418
    • 6‌.1‌ تولید و شبیه‌سازی مسیر
      • 6‌.1‌.1‌ تولید نقاط گذر
  • _Ref420707010
  • _Toc428024379
  • _Toc428024380
      • 6‌.1‌.2‌ تولید منحنی مسیر
  • _Ref422066059
  • _Toc428024381
  • _Toc428024419
      • 6‌.1‌.3‌ تولید منحنی سرعت
  • _Ref420708573
  • _Toc428024382
      • 6‌.1‌.4‌ شبیه‌سازی مسیر
    • 6‌.2‌ قیود مسئله
      • 6‌.2‌.1‌ مناطق ممنوعه پروازی
  • _Toc428024383
  • _Toc428024384
  • _Toc428024385
      • 6‌.2‌.2‌ کمینه و بیشینه ارتفاع پرواز
  • _Ref420947019
  • _Ref422066082
  • _Toc428024386
  • _Toc428024420
      • 6‌.2‌.3‌ شرایط انتهایی مسیر
  • _Ref420953087
  • _Ref420953092
  • _Ref420966513
  • _Ref420966522
  • _Toc428024387
  • _Ref421139445
  • _Ref421144215
  • _Ref421616365
  • _Ref422066120
  • _Toc428024421
    • 6‌.3‌ تابع هزینه
      • 6‌.3‌.1‌ طول مسیر
      • 6‌.3‌.2‌ ارتفاع پرواز
  • _Ref420973287
  • _Ref421223213
  • _Toc428024388
  • _Toc428024389
  • _Toc428024390
      • 6‌.3‌.3‌ مصرف سوخت
  • _Ref420974023
  • _Ref421223646
  • _Toc428024391
  • 7 نتایج بهینه‌سازی
    • 7‌.1‌ الگوریتم بهینه‌سازی TCACS
  • _Toc428024392
  • _Toc428024393
    • 7‌.2‌ نتایج عددی
  • _Hlt419065608
  • _Hlt419065675
  • _Ref421224527
  • _Ref422066164
  • _Toc428024394
  • _Toc428024422
      • 7‌.2‌.1‌ مقادیر عددی پارامترهای مورد نیاز برای حل مسئله
  • _Toc428024395
  • _Ref393822668
  • _Ref422066192
  • _Toc415092690
  • _Toc428024423
  • _Toc428024462
  • _Ref421354093
  • _Ref421354109
  • _Toc428024463
  • _Toc428024464
  • _Ref421353463
  • _Ref421353474
  • _Ref421354139
  • _Toc428024465
  • _Ref421354196
  • _Ref421354237
  • _Toc428024466
  • _Toc428024467
  • _Ref421357056
  • _Ref421357506
  • _Ref421485915
  • _Toc428024468
  • _Toc428024469
  • _Toc428024470
      • 7‌.2‌.2‌ نتایج بهینه‌سازی مسیر بدون در‌نظر‌گرفتن مدل موتور
  • _Hlt422049971
  • _Ref422066590
  • _Toc428024396
  • _Toc428024424
  • _Ref427536476
  • _Toc428024471
  • _Ref422151455
  • _Toc428024425
  • _Toc428024426
  • _Toc428024427
  • _Toc428024428
  • _Toc428024429
  • _Toc428024430
  • _Toc428024431
  • _Toc428024432
  • _Toc428024433
  • _Ref422151468
  • _Toc428024434
  • _Toc428024435
  • _Ref427533463
  • _Toc428024436
  • _Hlt422130968
  • _Ref421916028
  • _Toc428024437
  • _Toc428024472
  • _Ref422066629
  • _Toc428024438
  • _Ref422132396
  • _Toc428024439
  • _Toc428024440
  • _Ref428024668
  • _Toc428024441
      • 7‌.2‌.3‌ نتایج بهینه‌سازی مسیر با در‌نظر‌گرفتن مدل موتور
  • _Ref422160240
  • _Toc428024397
  • _Toc428024442
  • _Ref422158025
  • _Ref427536418
  • _Toc428024443
  • _Toc428024473
  • _Ref422158077
  • _Toc428024444
  • _Toc428024445
  • _Toc428024446
  • _Toc428024447
  • _Toc428024448
  • _Toc428024449
  • _Toc428024450
  • _Toc428024451
  • _Toc428024452
  • _Ref422158092
  • _Toc428024453
  • _Toc428024454
  • _Ref427533770
  • _Toc428024455
  • _Hlt422130987
  • _Ref422191135
  • _Toc428024456
  • _Toc428024474
  • _Ref422159032
  • _Toc428024457
  • _Toc428024458
  • _Toc428024459
  • _Ref422159041
  • _Toc428024460
      • 7‌.2‌.4‌ شبیه‌سازی مونت‌کارلو
  • _Ref422160293
  • _Toc428024398
  • _Toc428024461
  • _Ref427659016
  • _Toc428024475
  • 8 جمع‌بندی و پیشنهادات
  • _Toc428024399
    • 8‌.1‌ نوآوری‌های پایان‌‌نامه
    • 8‌.2‌ پیشنهادات برای کارهای آتی
  • _Hlt427595331
  • _Toc428024400
  • _Toc428024401
  • _Hlt416534529
  • _Hlt416561919
  • _Hlt416887208
  • _Hlt419195827
  • _Hlt427881366
  • _Hlt427881395
  • _Hlt427884684
  • _Hlt427921626
  • _Hlt427922194
  • _Hlt427927175
  • _Hlt427937430
  • _Hlt427937476
  • _Hlt427950594
  • _Hlt427950870
  • _Ref114123584
  • _Ref416536063
  • _Ref416536099
  • _Ref416536110
  • _Ref416536127
  • _Ref419195735
  • _Ref427885186
  • _Ref427921722
  • _Ref427927222
  • _Ref427937499
  • _Toc115553031
  • _Toc118681176
  • _Toc428024402
  • _Hlt426970659
  • _Hlt426970667
  • _Hlt426970742
  • _Hlt426970747
  • _Ref416536150
  • _Ref416536205
  • _Ref416536220
  • _Ref416536230
  • _Ref416536351
  • _Ref416536441
  • _Ref416536759
  • _Ref416536769
  • _Ref416536814
  • _Ref416536822
  • _Ref416536831
  • _Ref427950659
  • _Ref416536244
  • _Ref416536256
  • _Ref416536264
  • _Ref416536300
  • _Ref416536359
  • _Ref416536366
  • _Ref416536376
  • _Ref416536467
  • _Ref416536474
  • _Ref416536781
  • _Ref416536787
  • _Ref416536845
  • _Hlt416879033
  • _Ref416536165
  • _Ref416536307
  • _Ref416536320
  • _Ref416536333
  • _Ref416536385
  • _Ref416536392
  • _Ref416536409
  • _Ref416536419
  • _Ref416536428
  • _Ref416536729
  • _Ref416536855
  • _Ref416879016
  • _Hlt416886367
  • _Hlt420944477
  • _Ref416865722
  • _Ref416886197
  • _Ref416951299
  • _Ref416962649
  • _Ref416964892
  • _Ref416971493
  • _Ref417002062
  • _Ref417057832
  • _Ref417169722
  • _Ref417206356
  • _Ref417422299
  • _Ref417422330
  • _Ref417422341
  • _Hlt419756897
  • _Hlt420802532
  • _Ref417422284
  • _Ref417422309
  • _Ref417422316
  • _Ref417422348
  • _Ref419756866
  • _Ref419758907
  • _Ref419805086
  • _Ref419840008
  • _Ref419843013
  • _Ref419843025
  • _Ref419912468
  • _Ref419972611
  • _Ref419993279
  • _Ref420802524
  • _Ref421207774
  • _Hlt421634560
  • _Ref421207791
  • _Ref421207948
  • _Ref421207962
  • _Ref421634453
  • _Hlt421320352
  • _Ref167966363
  • _Ref184296219
  • _Toc115553032
  • _Toc118681177
  • _Toc170043305
  • _Toc428024403
...see more