Керування сумісним рухом конструкції з рідиною з вільною поверхнею при запізненні

Вікторія Губська; Олег Лимарченко

doi:10.15407/fmmit2025.40.116

Вікторія Губська
Олег Лимарченко

DOI: https://doi.org/10.15407/fmmit2025.40.116

Ключові слова: ідеальна рідина, вільна поверхня, конструкція з рідиною, сумісний рух, керування із запізненням.

Анотація

Розглянуто задачу про керування сумісним рухом конструкції з рідиною з вільною поверхнею в нелінійному діапазоні збурень хвиль на вільній поверхні рідини. Вважається що резервуар має циліндричну форму і частково заповнений ідеальною однорідною нестисливою рідиною. Математична модель системи будується на основі сукупного використання варіаційного принципу Гамільтона – Остроградського з попереднім виключенням всіх кінематичних обмежень задачі, підходів нелінійної механіки і методу Канторовича. В підсумку це дозволило одержати нелінійну динамічну модель системи у формі звичайних диференціальних рівнянь відносно амплітуд збурення форм коливань рідини і параметрів поступального руху резервуару. Керування системи здійснюється на основі принципу компенсації силового відгуку рідини на стінки резервуара. Розглянуто випадок керування системою із запізненням, коли керування розпочинається відразу, під час дії активного навантаження і після завершення дія активного навантаження. Встановлені специфічні характеристики керування із запізненням.

Посилання

Kolesnikov K.S. Dynamics of Rockets. Moscow: Mashinostroenie, 1980. 376 p.

Konstantinov A.V., Limarchenko O.S., Lukianchuk V.V., Nefedov A.A. Dynamic Methods of Damping Oscillations in the "Structure - Liquid with Free Surface" System. Prikl. Mekhanika, 2019; 55(1): 64-77. https://doi.org/10.1007/s10778-019-00934-6

Mikishev G.N. Experimental Methods in Dynamics of Spacecraft. Moscow: Mashinostroenie, 1978. 247 p.

Chernousko F.L., Banichuk N.V. Motion of a Rigid Body with Cavities Containing Viscous Liquid. Moscow: Nauka, 1973. 240 p.

Chernousko F.L., Ananyevskii I.M., Reshmin S.A. Methods of Control of Nonlinear Mechanical Systems. Moscow: Fizmatlit, 2006. 328 p.

Ibrahim R.A. Liquid Sloshing Dynamics: Theory and Applications. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. 950 p. https://doi.org/10.1017/CBO9780511536656

Klimenkov O.L., Konstantinov A.V., Limarchenko O.S. Dynamic Methods of Damping the Oscillation in Structure-Free-Surface Fluid System. International Applied Mechanics, 2023; 59(3): 324-335. https://doi.org/10.1007/s10778-023-01224-y