Разоренов Г.Н., Бахрамов Э.А., Титов Ю.Ф. Системы управления летательными аппаратами (2003) (1246774), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

На баллистических ракетах, у которых процесс управления прсрывзс: ся до окончания движения (т.е. до малгента достижения ракетой илн е головной частью заданной цели). задача наведения гриабрстас дополнительную специфику, состоящую в гом, что кроме програмг управления движением должен быть определен момент ирсрыза,ш управления и выработана соответствующая команда гга выключсни двигательной установки н отделение головной части. В более обшш случае в задачу наведения включается тзг,жс выработка команд н разделение ступеней ракеты, запуск и выключение лвигатсльны.

установок, отделение сбрасываемых элементов конструкции (ггапрггыеу головного обтекателл), отделение элементов боевого оснащения ракете (боевых блоков разделяющейся головной части, ла'кных целей и лр.). 1 отличие от программ управления все эти команды управления явчяютс. разовьгми н подаются непосрелственно на устройства управленц: запуском и аыключенисмдвигательныхусгановоки насаозаетглвуюши элементы автоыатггкгг, приводящие в действие системы разделени: ступеней ракеты, отделения сбрасываемых элементов консгрукцгщ г баевога оснащения. Отметим. что задача выработки разовых камзид наведени. характерна нс только для баллистических ракет.

Например, прг осуществлении прицельного бом бометзигся с борта самолетз-бом барди ровшика член его экипажа, отвечавший за решение задач навелеиги (штурман-бомбардир), не только задает программу полета на босвоь 32 курсе при выходе в зону бомбометания (высоту, скорость, направление полета), но также с помощью прицельных >стройств определяет л<омеит сброса бомбовой нагрузки и полает необходимую команду. Лналогнчные разовые команды наведения подаются при пуске с борта самолета.

носителя управдяел<ь<х и неуправляел<ых ракет, при > правлении моментом подрыва боевого заряда зенитной ракеты в ходе ее сближения с целью и тдь Рассмотрнл< теперь вторую часть обшеГ< задачи управления двих:еннеи, состоящую в реализации программ управления путем выработки команд, подаваемых на органы управления движущегося объекта. На морских судах эта задача возлагается на рулевого, управляющего рулем и двигательной установкой судна (машиной) с целью обеспечения движения судив по заданному курсу и парирования действующих на судно возм>шений (волнение, ветер, морские течения и пр.).

На возлушных судах (самолетах, вертолетах, дирижаблях) данная задача возлагается на пилота, функции которого аналогичны функциям рулевого. При управлении движением в автоматическом режиме задача о-.работки программ управления и обеспечения устойчивости движения возлагается на соответствующую часть обшей слетел<ь< управления, иазываел<ую на морских судах авторулевь<л<, а в авиации- автопилотом. На ракетах эту часть системы управления принято называть системой стабилизации движения, хотя термин "автопилот" используется в зарубежной литературе прил<енительно и к ракетам. Системы стабилизации движения строятся и функционируют как замкнутые системы автол<атического регулирования, целью управления в которых является сведение к нулю рассогласования между заданным значением входной величины, изменяющейся по некоторому закону (сякой входной величиной и является программа управления, форл<ируелгея системой наведения), и измеренными значениями соответствующего параметра движения.

Выходол< системы стабидизаши< явля<отся команды управления, подаваемые на силовые приводы (рулевые машины). которые в свою очередь приводят в действие органы управления ЛЛ (рули), в результате чего формируется необходимое силовое воздействие на ЛЛ. Рассмотрим схему системы управления, функционирующей по принципу "наведение — стабилизация". изображенную на рис. !.3. В отли ше от схемы иа рис. !.! в данном случае устройство выработки команл управления состоит из двух функционально связанных устройств, предназначенных лля выработки команл наведения и стабилизашш, Совл<естио с соответствуюшил<и исполнительными органами и объекто~ управления данные устройства образуют лве функциональные подсистемы системы управления — системы наведения и стабилизации.

Взнннзя инфонманне Вне. ! 3. Блок-схеме САУ с нозснстензнн нззенсннз н стзбнзнэзннн На данной схеме через С'нв(г) обозначены программы управления, формируемые системой наведения; У~(г), Уз(с) -фактические значения соответствующих параметров движения, определяемые с помощью измерительной системы: ~'(с~) — разовые команды наведения; тз— моменты исполнения разовых команд; ЬУ(т) — команды управления, подаваемые с выхода системы стабилизации на рулевые машины: Ь(г)— отклонения органов управления.

Отметим, что использованный выше термин 'система стабилизации" не вполне соответствует классификации систем регулирования, сложившейся в оошсй теории автоматического управления, где в качестве классификационного признака рассматривается вид задающего упрзвлнюгцего воздействия на входе системы. В частности, в теории автоматического регулирования системой стабилизации называют лишь такую систему управления, в которой задающее управляющее воздействие является постоянной величиной. Если же задающее воздействие непостоянно, то в зависимости от того, является ли это воздействие известной функцией врелсени или произвольной функцией, внд которой заранее ке определен, систелсу автоматического регулирования относят к классу систем программного регулирования или к классу следящих систем (см.

[271). Программы управления, реализуемые в СУ подвижными объектами и играю.:иие роль задающих управляющих возлействий, весьма разнообразны и могут быть как постояннымп величиналпц так и функциями врез1сни или функциями парамстров движсния ЛА. Во многих случаях конкретный их вил заранее неизвестен, Теи не менее в теории систем управления летательных аппаратов и, в частности, ракет принято использовать единьиз термин "система стабилизации" вие зависилюсти от вила и характера программ управления.

разделение обшей задачи управления на задачи наведения и стабилизации применимо нс только для управления поступательным. но и вращательным движснисл>. В последнем случае задача наведения состоит в определении требуемых программ изменения параметров вращательного движения (параметров ориентации или угловой скорости), а задача стабилизации — в отработке найденных программ с помощью органов управления. Из изложенного а пп. 1.!.3 и 1.1.6 мо:кно сделать следующие принципиальные выводы.

1. На систему управления любым подвижным объектом возлагаются л>ри огноаные 4унк>>и>к ° функция»олучеппя»панса>!нонио-пх1>ар»>пель»о>»»>фора>п>!и»> ° функция наведения, заключа>ощаяся в программировании движения объекта управления и выработке разовых команд наведения из условия дост>ксения конечной цели управления; функция гл>абит»за>!ии да»з>гения, заключающаяся в отработке программ управления, сформированных в холе решения задачи наведения, и в обеспечении устойчивости движения в условиях действия ча объект управления комплекса внешних и внутренних возмущений, 2.

В соответствии с перечисленными функциями система управления подвижным объектом мож>гг быть разделена на л>ри аэпкхиосвязпниые >>»»к>!»о>аиьиь>г лодсис>пгл>ьк навигационно-измерительную систему (ЙИС), систему' навеления (СН) и систему стабилизации движения (ССД). Связи между перечисленными подсистемами отражает схема на рис. 1.3. 1.1.7. Принцип независимого (развязанного) управзсиия Прщиищ независимого управления относится к проблеме построения с гстем управления сложными многоконтурными и многофункциональ. иьм>и объектами, которые описываются большим числом параметров состояния и имеют несколько независимъгх параметров управлеш>я.

С>ггиалы информации и управлен:>я в такой системе управления являются многомерными и включают несколько независимых компонент, Поскольку в такой системе имеется несколько замкнутых колтуроа управления, данная ш>стена является многоконтуриой, причем ввиду того, что между отдельными контурал>и существуют перекрестные связи, возможно вредное влияние одних контуров управления иа другие, что 35 ч ожет ухудшить качество системы управления в целом или даже сделать ее неработоспособной. Идея принципа независимого (развязанного) управления была впервые выдвинута отечественным ученым И.

Вознесенским и опубликована им в 1938 г. (см. [3)). Суть названного принципа состоит в том, что систему управления сложным многосвязным объектом со многими параметрами управления следует по возможности строить в виде совокупности независимых подсистем, каждая из которых имеет меньшее число параметров управления (желательноединственный) и не оказывает влияния на функционирование смежных подсистем. Данное обстоятельство упрощает, как правило, задачу синтеза системы управления в целом и повышает ее качество по таким показателям, как запасы устойчивости, точность и быстродействие.

Принцип независимого управления может быть реализован на практике не всегда, а только в тех случаях, когда для зтаго имеются необходимые предпосылки как в части динамических свойств объекта управления, так и по содержанию самих задач управления. При построении систем управления полетом такие предпосылки чаше всего возникают благодаря возможности представления движения ЛЛ в виде суперпозиции (независимого сложения) нескольких более простых движений. Так, принятый в механике фундаментальный подход к описанию движения твердого тела, в соответствии с которым сложное врашательно-поступательное движение тела представляется как комбинация поступательного движения его центра масс и вращения тела вокруг центра масс(при зтом во многих случаях зти движения либо слабо влияют друг на друга, либо даже полностью независимы), позволяет разделять задачу управления полетом на задачу управления поступательным движением ЛЛ и задачу управления его вращательным движением.

Характеристики

Список файлов книги