Лекция №28.1. Стабилизация угловых положений и перегрузок (1242151)
Текст из файла
СТАБИЛИЗАЦИЯ УГЛОВЫХ ПОЛОЖЕНИЙИ ПЕРЕГРУЗОКАвтоматическое управление рулем торпедыГироскоп в кардановом подвесеПрецессия гироскопаИзмерение скоростиММН J p - угловая скорость прецессии;M - внешний момент;H - кинетический момент;J - момент инерции; p - скорость вращения роторагироскопаМ 0 НТраектории движения ЛАСтабилизация угла тангажаЗакон управления: к ( зад тек ) Z ZДля маневренныхследующий вид:самолетовзакон к ( зад тек ) Z Z kгдесигнал1 cos cos предотвращаетуправления1 cos cos имеет,потерювысотыиз-зауменьшения вертикальной составляющей подъемной силы приналичии угла крена Y (Y0 Y ) cos .
Соответственно нормальнаяперегрузкаny Y1G cos .Структурная схема:Стабилизация угла кренаЗакон управления: к ( зад тек ) X XДля маневренных самолетов закон управления реализуется вдиапазоне углов крена 7 0 | | 800Структурная схема:Осциллограмма стабилизации угла тангажаСхема сил, действующих на самолет в полете с креном и безскольженияУгол крена на ракетах, как правило, не стабилизируется.
Онзамеряется свободным гироскопом. Сначала производитсяпреобразование из полярных координат в декартовы, а затем вкоординаты, связанные с ракетойа ОС sin a cosb ОС cos a cosСтабилизация угла курсаЗакон управления:при плоском развороте: к ( зад тек ) y yСтруктурная схема:Курсовой угол: , угловая скорость y gVnZ CZV2m / SСхема сил, действующих на самолет в полете без крена и соскольжениемДля маневренных самолетов закон управления реализуется черезугол крена э КЭТ р 1( зад тек ) К К Х Х в диапазоне углов| | 7 0 , | | 40 0 :gVСвязь между углами: tg (р ggn 2y 1 ( х ny ) илиVVg n y ) (T Z p 1) / TZVСтруктурная схема:(р (р g ny )Vg n y ) (T Z p 1) / TZVНаличие нуля в передаточной функции ( р) ( р)0 g nyVповышает тенденцию к колебаниям, поэтому в закон управленияобычно вводится дополнительный фильтр Т g 1 .
Как показываетVnyпрактика, обычно бывает достаточно постоянной времениУпрощенно можно считать, что g .VТ 2с .Осциллограмма стабилизации угла кренаОсциллограмма стабилизации угла курсаСтабилизация угловой скорости, касательной ктраектории полета.Закон управления: к ( зад тек ) Z ZСтруктурная схема:&&&&Переходя от угловой скорости к нормальному ускорениюjн V или нормальной перегрузкеV n y , соответственноgстроится система стабилизации нормального ускорения илинормальной перегрузки.Рассмотренные выше системы стабилизации не имеютастатизма.
Следовательно, стабилизируемая величина реализуетсясо статической ошибкой. Для ее уменьшения обычно в прямуюцепь вводится, так называемый, ПИ-регулятор:W ( p) К0KиК К 0 р К и (Тр 1)Т K0 и, где.КиpррНиже приводится структурная схема с ПИ-регулятором напримере стабилизации угла тангажа.К и (Тр 1)рСхема современной механической системы управленияКТРУАРУКАУГЭКОУМПЧСОСОПЦТНМРПАРМЗМВМТЭБУМСхема современной комплексной системы управленияКТРУРстМТЭЗМДПРВСПqсжДАУОУтХрВzДУСnyДЛУИППУЛЬТЫ УПРАВЛЕНИЯ И ПЕРЕЗАПУСКАПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ ПУ-17STBYLIMOFFRECOVBALTATDIRAPREFUELПУЛЬТ ПЕРЕЗАПУСКА ПУ-181234Пульт управления служит для включения и индикацииавтоматических режимов полета. Кнопки-лампы служат для:«Резервный режим» (STBY) – для перехода вручную нарезервный режим управления;«ОПР» (LIM OFF) – для отключения ограничителяпредельных режимов;«АП» (АР) – для включения и сигнализации включениярежима автоматического управления (режим стабилизации углов);«СТАБ Н» (BALT) - для включения и сигнализациивключения режима стабилизация высоты;«ТРАЕК УПР» (DIR) - для включения и сигнализациивключения режимов траекторного управления («Маршрут»,«Возврат», «Заход на посадку»);«УВОД» (RECOV) - для включения и сигнализациивключения режима «Увод с опасной высоты»;«АВТ ТЯГИ» (АТ) – для включения и сигнализациивключения режима автоматического управления тягой двигателей;«ДЕМП ДЗ» (REFUEL) - для включения и сигнализациивключения режима дозаправки топливом в полете.На ручке управления располагаются кнопки:«ОТКЛ АВТ» красного цвета – для экстренного отключенияавтоматики;«ПРИВЕД К ГОРИЗ» (LVLING) - для включения исигнализации включения режима «Приведение к горизонту».HOTAS – “Hands on Throttle and Stick”Уравнения движения в продольном канале управленияВ общем виде:a11 a12Va ad 21 22dt Ha31 a32Ra41 a 42b11 b12Vb ba 23 0 21 22 n yH0 00 0R0 00 0a13 0x Ax Bu(pE-A)x(p)=Bu(p) или x(p)=(pE-A)-1Bu(p)=W(p) u(p),где:W(p)=(pE-A)-1B – передаточная матрица от управлений и n y к векторам фазовых координат ХWV / WV / nyV ( p )W / W / n ( p ) W ( p) W ( p) n y иH ( p )WH / WH / nyR ( p )yWR / WR / nyВ канале тангажа нас будут интересовать следующие передаточныефункции:WV / V ( p) g cos (TV p 1) ( p)p (T Z p 1)WH / W / ( p)1 ( p ) T p 1ZH ( p)V ( p ) p (T Z p 1)Стабилизация высоты полетаПростейший типовой закон управления высотой имеетследующий вид: вРА к вН Н з Н к в к в z z ,Стабилизация высоты через контур стабилизации угла тангажа.Закон управления: К Н ( Нзад Нтек ) КV pH K Z ZyСтруктурная схема:VT Z p 1Стабилизация высоты через контур стабилизации угловойскорости, касательной к траектории полета.Структурная схема:Осциллограмма работы режима стабилизации высотыОсциллограмма режима стабилизации высотыпри действии ветровых порывовСтабилизация высоты через контур стабилизации нормальнойперегрузки.Структурная схема:Стабилизация скорости полетаЗакон управления: КV (Vзад Vтек ) К1(Vзад Vтек ) K Z ZV pСтруктурная схема:K ин (Tин p 1)p(T Z p 1)iViVT p 1RV iV iV 1, где T1 ippVАвтомат тягиСтруктурная схема:iViVT p 1RV iV iV 1, где T1 ippVgn ДВРУДn( p)W ДВ ( p) , и WV / n ( p ) p РУД ( p) TДВ p 1FADEC – “Full authority digital engine control”Осциллограмма режима стабилизации скорости полетаОсциллограмма режима стабилизации числа Маха.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.