Лабораторная работа №4

«Использование онтологии при выборе двигателя для проектируемого самолета»

1 ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО САМОЛЕТА

На основании заданных требований к двигателю проектируемого самолета по тяге, удельному расходу топлива и массе, а также на основании данных технического задания и параметров, рассчитанных в лабораторных работах №2 и №3, необходимо выбрать в базе данных соответствующий двигатель.

Данные технического задания:

· дальность полета самолета, км;

· число пассажиров, чел.

Принятые (выбранные значения):

· число двигателей на самолете, шт.

Расчетные данные:

· _т - относительная масса топлива самолета, вычисляется по формуле (4) в лабораторной работе №2;

· K_max – максимальное аэродинамическое качество самолета, вычисляется по формуле (10) в лабораторной работе №2;

· V_кр – крейсерская скорость самолета, вычисляется по формуле (5) в лабораторной работе №2;

· ₀ – тяговооруженность самолета, вычисляется в лабораторной работе №3.

Необходимо выбрать в базе данных прототипы двигателей,отвечающие требованиям по расчетной потребной тяге двигателя, расчетному потребному удельному расходу топлива двигателя на крейсерском режиме и расчетной потребной массе двигателя. Среди этих прототипов необходимо выбрать двигатель, имеющий минимальную массу и обеспечивающий минимальный расход топлива на крейсерском режиме.

После создания дескриптивной онтологии ПО «двигателя» необходимо создать два концепта «объект»:

· Engine_Demand (двигатель проектируемого самолета) с атрибутами

§ _L (дальность полета);

§ _N_pas (число пассажиров);

§ _N_dvig (число двигателей);

§ _Motn_topl (относительная масса топлива);

§ _K_max (максимальное аэродинамическое качество);

§ _V_kr (крейсерская скорость полета);

§ _P0 (тяговооруженность самолета);

§ M_0 (взлетная масса самолета);

§ M_kn (масса коммерческой нагрузки);

§ M_pl (относительная масса планера самолета без силовой установки);

§ M_su (относительная масса силовой установки);

§ P_0 (потребная взлетная тяга двигателя);

§ C_kr (удельный расход топлива двигателя на крейсерском режиме);

§ M_dvig (масса двигателя).

 

· Engine_Resource - (двигатель самолета-прототипа, имеющегося в базе данных) с атрибутами

§ BD_EngineName (название двигателя, имеющегося в БД);

§ BD_P_0 (тяга двигателя, имеющегося в БД);

§ BD_C_kr (удельный расход топлива двигателя, имеющегося в БД);

§ BD_M_dvig (масса двигателя, имеющегося в БД);

Создаем следующие скрипты:

1. M_kn Calculate (вычисляет массу коммерческой нагрузки).

2. M_pl Calculate( вычисляет относительную массу планера самолета без силовой установки).

3. M_su Calculate (вычисляющего относительную массу силовой установки).

4. M_0 Calculate (вычисляющего взлетную массу самолета первого приближения).

5. P_0 Calculate (вычисляет минимальную потребную взлетную тягу двигателя).

6. C_kr Calculate (вычисляет максимальный потребный удельный расход топлива двигателя на крейсерском режиме).

7. M_dvig Calculate (вычисляет максимальную потребную массу двигателя по формуле).

Дескриптивная онтология может быть представлена не только в виде дерева концептов, но также в виде семантической сети, представляющей собой ориентированный граф, в котором вершины представляют собой концепты онтологии, а ребра отображают связи между концептами.

Рисунок 17 - Представление онтологии в виде семантической сети

 

Таблица 6 - Летно-технические характеристики Ту-154

 

Атрибуты	Ту-154
_L
_N_pas
_N_dvig
_Motn_topl	0.3491
_K_max	16,88
_V_kr	255,4
_P0	0,321

 

В окне физического мира создаем одного агента проектируемого самолета Engine Demand_1 и трех агентов двигателей-прототипов для выполнения расчетов. С помощью инспектора агентов устанавливаем указанные в таблице значения атрибутов для агента проектируемого самолета.

 

 

Таблица 7 - Данные двигателей самолетов прототипов Ту-154

Имя агента	Тип двигателя	C уд кр баз	M дв баз, кг	PO баз
Engine_Resorce_1	Д—30КУ-154 2сер	0,71
Engine_Resorce_2	ПС-90А	0,595
Engine_Resorce_3	НК-86	0,74

 

В процессе матчинга активный агент проектируемого самолета (Engine_ Demand_1) запускает скрипты, необходимые для вычисления значений атрибутов . Процесс матчинга начинается с того, что агент проектируемого самолета (Engine_ Demand_1) проверяет значения атрибутов агентов двигателей-прототипов в базе данных и выбирает агентов, у которых значения атрибутов соответствуют ограничениям по тяге двигателя, удельному расходу топлива двигателя и массе двигателя.

Далее агент проектируемого самолета строит таблицу принятия решений, в которой размещает двигатели-прототипы по возрастанию удельного расхода топлива, т.к. критерий минимизации удельного расхода топлива стоит первым в списке критериев принятия решений. Агент проектируемого самолета выбирает из таблицы лучший двигатель-прототип Engine_ Resource_2 по критерию минимального удельного расхода топлива. Агент проектируемого самолета резервирует агента двигателя-прототипа Engine_ Resource_2, который удовлетворяет его требованиям: Engine_ Demand_1 – Engine_ Resource_2 (сплошная малиновая линия в результатах матчинга).

Рисунок 18 - Структура агента проекта Engine_ Demand_1 самолета Ту-154

Рисунок 19 - Таблица принятия решений агента Engine Demand_1 самолета Ту - 154

 

 

Рисунок 20 - Результаты матчинга для самолета Ту-154