Бек В.В., Вишняков Ю.С., Махлин А.Р. Интегрированные системы терминального управления (1989) (1246768), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Р:р бо" 1«я процедура авто-1ат 3 рова ого проектнр ктировання обладает достаточно большой общностью н позволяет о ° яет определить в замкнутой форме алгоритмы функционирования н „ и рассчитать параметры беспрограммных систем наведения с предс. п едсиаэанием конечного состояния для широкого класса задач наведевня и типов ЛА н обеспечить требуемую точность и качество терц„ нального управления во всем Рассматрпваемом диапазоне вз, пеняя параметров двпжения, неопределенностп в характерпст„ ках объекта, в условиях значительных возмущающих воздейстзвз и малого объема измерительной ннформацни.
7.5. Результаты математического моделирования функционирования системы беспрограммного терминального управления летательного аппарата в пространстве Процесс проектирования системы беспрограммного наведения управляемого ЛА с предсказанием конечного состояния на основе использования программы автоматпзпрованного синтеза состоит пз ряди этапов, общих для ЛА как элементов большой автоматззз ровацкой систех!ы, и заключается в определении структуры п лараметроз ПОС, ПИП, ПШЖ и УП (как подсистемы собствевио наведения на всрхном уровне, так и подспстемы слежения на взжем уровне) и исследовании функционированпя системы беспрограммного наведения в целом для раэлнчных условий полета, В результате исследований, выполняемых в диалоговом режиме с ЭВМ, должны быть выбраны значения элементов матриц весовых коэффициентов крптериев качества и значения пнтервалоз дискретности фор!пхрозацця сигналов управления на верхнем нижнем УР .
опиях системы из условия обеспечения заданной точностп п качества наведения прп имеющихся ограниченпях на управлевля п т аекторпю движения и заданных условиях функционирования. В настоящем разделе прпведены результаты х!атех!атпческого моделирования гипотетического ЛА. В качестве исходной матева- ЛА и ф.нк попировзесгой х!оцсх!и оппсыва!ощей движение ЛА и фу ц р ние И ИП, пспольэовалнсь соотношенпя (, ) — (7. ).
ные этапы цпфрового моделирования были прнпяты: опрсделеьмш зпачепий весовых коэфф ц р ., ффи иентов критерия качества паведе!нхя пэ условня обеспе~! ~ ения т ебуемого качества з за анных значений (!(~,~ю точностн процесса наведения для . д . ( нпя че ез упре>кденную ! . ) и компопопт скорости прохожденп р к огр " . асполагаемые перегрузк к ограппчсний на допустимые н расп . . лов наклона траектории; паве ения для в ыдерживания допустимых угло ыбраввнх исследованне качества процессов н д 208 Рзад Е= 1,,'а ''дзад Ф 'зад -'зад Рнс.
7.аз. Процессы наведенпн прп оптпнальных значеннях весовых ззоазрфппззеззтон з,з и Л значений весовых коэффициентов прп полете на минимальные и максимальные дальности п обеспечении всего диапазона потребных компонент терминальных скоростей; исследование процессов беспрограммного терзшнального управления при коррекции илп нештатных изменениях терминальных условий в процессе полета по внешней информации; выбор матриц весовых коэффициентов из условия обеспечения требуемой точности отслеживания заданных значений компонент линейного ускоренпя центра масс ЛА на оси связанной системы зоордниат, выдери;ивапия ограничений на угловые скорости вра- 209 Рпе.
7.о Влияние значений весовых коэффициентов щения с учетом воэможных отклонении азродннами мических и гаэовых Рулей ( 6, аа 1~ 1сРноа„!' оценка точности процессов оперативного оценив Р . .нииания иарвиего инамических ров движения н оперативной идентификации аэр д характеристик ЛА на нижнем уровне системы; ОСИП исследование влияния качества функциопнр гч ования П на точность процессов наведения.
и е ставлениы и, гые нв Реэультаты выполненных исследовании, пр и 210 4еаа 'зад гаад Х 'ааат .ПП$ асад Рис. 7.6. 1грспоееы паеепеппп прп полете на минимальную и мак- симальную дальности рис. 7.4 — 7.11, позволяют отметить следующее. При заданных значениях матрпп коварпацпй начального состояния Р„ возмущающих воздействий !'а, и шумов измерений !ге процесс синтеза системы наведения сводится к определению элементов матриц весовых коэффициентов са и гг для верхнего и нижнего уровней соответственно. Следует отметить, что качество и точность процессов наведения п слежения определяготся в основном соотношенпем диагональных элементов матриц Ч и В.
Анализ конкретных особенностей решаемых задач терминального управления и слежения, вида уравнений движения управляемого объекта позволил сделать вывод о правомерности принятия равных значений г элементов 2!1 Рзад1 к"з ад 1 'зад! 'задд кар зад1 кар 1 1 1 'Рзад 1 'зада азам кар Рнс. 7.7. Процессы наведения при изменении конечных условий в процессе полета матриц 1д как на верхнем, так и на нижнем уровнях систе стены и преимущественном влиянии управлении и, ик, из, и зна а ве хнеи уров /г имеет прн ветствующих компонент скорости и координаты на вер пе системы.
Методика варьирования отношения з711 г О енка этих отношеэтом вполне конкретный физическии смысл. Оцен ../г - О, получаемыми ний снизу определяется неравенствами з71; г~ тойчивоств процес ссов из условий обеспечения асимптотическои устойч наведения и слежения. При этом начальные мачення ~11 и "моту быть выбраны с использованием метода рави ых вкладов ьшенн. в основном умень личение отношения заза/г сопровождается 212 Рпс. 7.о. г,Га', Процессы отслоланвонпн заданных ноаанонент линейных ускорений Р' зад~, ем интегральной ошибки управления (наведения илн слежения) по координатам х,; или хо, соответственно н, возможно, изменением этой ошибки по другим переменным состояния.
Значения а7;;/г ограничены евер- Я аа „;,„ ху допустимыми нли располагаемыми значениями линейных ускорений в геоцентриче ской аа системе координат и ограничениями на возможные отклонения газовых и аэродинамических рулей (рис. 7.5). Для всего диапазона заданных терминальных условий и выбранных значений весовых коэффициентов система наведения обеспечивает отработку начальных ошибок терминального управления за время, не превышааощее заданного (рис. 7.4, 7.6). 1ари этом обеспечивается требуемая точность (емо„= 0,0а%) и качество процессов наведения (перерегулированне и = 0%, время переходного процесса 8по ~( 0,95 ~вол).
Для некоторой области заданных значений фазовых координат в терминальный момент времени обеспечивается отработка терминальных ошибок при коррекции траектории движения ЛА по внешней информации в связи с нештатным изменением конечных условий и терминальных скоростей. Прн этом обеспечивается тРебУемое качество пРоцессов наведениЯ (и = О ото, аоп ( а, л) (рнс. 7.7). Обеспечивается требуемая точность и качество отслеживания заданных функций компонент линейных ускорений во всем долу- гф .ат ф ,Ф' Рпс. 7.9. Процессы оценпваппп параметров движения 213 Гаа р с.
тло. Процессы оценивании з „„„ срелиикик ческих херактеристйк ст™~ диапазоне (рис. 7 8) Прьз этом максимальные лотре ности слежения не превыша„ 0,01 "ое . Время переходных пр,„ цессов не превышает 0Л5 с, ууг перорегулпрованне а ( 5 с~ о ° -чч Алгоритмы функцпонирова ния ПОСПП обеспочивают требуемую точность и сходпмость процессон оценпвания параметров движения ЛА и его аэродинамических характеристик (рис.
7,9 7.10). Максимальные погрешности оценивании параметров движения в установившемся режиме составляют 0,1 — 0,2',с от их номинальных значений, а максимальные ошибки идентификации аэродинамических коэффициентов не пренышают 2 — 4% номинала. Подобные погрешности прп принятом способе формирования сигналов управления в функции полных значений фазовых координат пе оказывают существенного влияния на качество н точность процессов слежении и наведения в целом. Использование алгоритмов оценпванпя состояния и идентификации параметров позволяет обеспечить требуемое качество оценивании параметров движения и аэродинамических характеристик в условиях значительных начальных ошибок оценпвання прп сущестненных интенсивностях случайных ошибок измерений, внешних и параметрических возмущений (рпс. 7.11).
Разработанное алгоритмическое обеспечение системы беспрограммного терминального управления обеспечивает высокую точность терминального управления в широком диапазоне изменения характеристик объекта и свойств внешней среды. К числу основных преимуществ изложенной общей концепции построения систем беспрограммного терминального управления ЛА в пространстве относятся следующие. Функционирование системы осуществляется оез апрпор задания программных траекторий по прямому целеуказанию, что обеспечивает высокуьо оперативность решения задач Р- ач те мпналь ного управления в пространстве, я в естественных Задание терминальных условии производится в пвает возможность терминах широты, долготы и высоты, что обеспечь ь ионными и комавднепосредственпого взаимодействия с пнформацио ными комплексами большой автоматизирован иной системы.
сп ограммяого увФормирование верхнего уровня системы ое Р Р чных павненпи дви'ч равления с использованием достаточно полных ур инат, не зависящих ния ЛА в геоцентрической системе коорд ет ов внешней сре характеристик конкретного ЛА, парам Р еспечивает в принци других услоний функционирования, ооес 214 'агам Раас. 7.11. Влпннне погрешностей отслен нванпя лнпейных ускорений па качество процессов наведении сокую точность предсказания и терминального управления н ун нереальность в смысле применения для широкого класса мног терминальных задач управления ЛА многоцелевого назначенп Использование принципов оценивання текущего состояния оперативной идентификации параметров прп формировании нп; него уровня системы обеспечивает высокую надежность и качест 215 терминального управления в широком диапазоне измен менеиия па раметров движения и внешних условий.
реализация изложеш«ых принципов построения сис я систем беспрограммного терминального управления обеспечивает мак тмаксимальную гибкость и автономность функционирования борто ортового вм числительного комплекса и является основой для автомат ц и втоматизации управления большими группамп б[Л. Таким образом, изложенный общий подход к построени роению систем беспрограммного терминального управления ЛЛ в прост пространстве в достаточно полной мере отвечает требованинм предь редъявляемым к бортовым комплексам управления ЛЛ, являющимся алел«ентами большой автоматизированной системы. Прп э этом создание алгоритмического и программного обеспечении бортов н ортовых вычислительных комплексов систем беспрограммного терминаль ного управления ЛЛ является одним из ключевых направлений в области создания больших автоматизированных систем управления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
