Диссертация (785901), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Испытательные стенды иустановки должны быть аттестованы для соответствующих видов испытаний,снабжены необходимой контрольно-регистрирующей аппаратурой для записирезультатовиспытаний.Следующиеаспектыиспытанийдолжныбытьсогласованы до начала испытаний:− метод испытаний;− последовательность тестов;− распределение изделий для различных видов испытаний;− необходимая документация результатов испытаний.Испытательныеустановкиистендыдолжныбытьпроверенысиспользованием дубликата изделия или других тестов с целью подтверждения ихкорректной работы в соответствии со спецификацией стенда и тестовойпроцедурой.
Запрещается использовать квалификационный образец для проверкиправильности работы стенда.Запись результатов испытаний должна производиться в соответствии стребованиямипроцедуртестирования.Любыенаблюдаемыеособенностифункционирования, неожиданные события и изменения параметров должныфиксироваться наряду со штатными записями. Все эти записи являютсяформальной основой для выпускаемых отчетов о результатах испытаний.После завершения испытаний квалификационный образец хранится до тогомомента, пока он не будет затребован для других квалификационных испытанийили заказчиком.
Образец должен сопровождаться документацией по егоиспользованию и условиям. В течение квалификационных испытаний ряд обзоровдолженбытьвыпущенвсоответствииспланомквалификацииисоответствующими документами.1.8.4 Общий подход к тестированию цифровых вычислителей СДУВ процессе отработки и выполнения программы квалификационныхиспытаний наибольший интерес представляет корректность реализации законов82управления и динамические характеристики трактов управления и обратныхсвязей.
Помимо прочего, квалификационные испытания включают:− экспериментальное определение и анализ частотных характеристик всехтрактовдлядоказательстваправильностиреализациилинейныхдинамических звеньев и коэффициентов усиления как функций параметровполета;− экспериментальное определение и анализ статических характеристик всехвозможныхконтуровдлядоказательстваправильностиреализациинелинейных элементов (нелинейные Kш, подключение ограничителей и т.
д.);− анализ переходных процессов при заданном сценарии изменения входныхсигналов для доказательства правильности работы логических элементов.Для того чтобы подтвердить правильность реализации законов управления,необходимо иметь эталонные характеристики. Эти эталонные характеристикимогут быть получены с помощью численного интегрирования модели системыуправления Matlab/Simulink и/или с помощью аналитической модели.В результате выполнения этих испытаний будет получена следующаяинформация:− верификацияреализациизаконовуправления,т.
е.подтверждениесоответствия алгоритмов СДУ, заданным в ТЗ, путем сравненияполученных при тестировании характеристик расчетным;− определение частот обновления информации различных сигналов;− определение временных запаздываний в различных трактах;− определение частотных характеристик при малых амплитудах входногосигнала.Для того чтобы получить частотные и иные характеристики различныхтрактов управления? стенды по отработке системы управления и ее подсистемдолжны быть снабжены соответствующими программными и аппаратнымисредствами. В частности, должны быть предусмотрены средства по генерациисигналов различной формы в разных точках системы управления и средства посчитываниюинтересующихнассигналов.Длявычислителейосновного83управления это может быть сделано с помощью имитаторов внешних сигналов ит. н. тест-бокса, позволяющего сформировать внутренний сигнал ЦВ требуемойформы.
Вычисление теоретических частотных характеристик может быть сделанос помощью разработанной в ЦАГИ диалоговой системы DASIS (DigitalAsynchronous Systems Investigation Software. Кроме того, частотные и статическиехарактеристики и переходные процессы могут быть вычислены с помощьюмодели системы управления в среде Matlab/Simulink.Впродольномканале,какправило,рассматриваютсячастотныехарактеристики от входных сигналов:− отклонение ручки управления по тангажу;− угловая скорость тангажа;− нормальная перегрузкадо командного сигнала на отклонение руля высоты.ПристендовойотработкеСДУвесьмажелательнопредусмотретьвозможность снимать частотные и статические характеристики не только повыходным сигналам управления, но и по промежуточным сигналам, таким каксигналы прямого и позиционного контуров, входной сигнал на интеграл впродольном канале и т.
д. Это позволит значительно повысить уровеньдостоверности тестирования системы. Примеры расчетных и экспериментальныхчастотных характеристик системы управления в продольном канале приведены вглаве 3.В боковом канале, как правило, рассматриваются частотные характеристикиот входных сигналов:− отклонение ручки управления по крену;− отклонение педалей;− угловая скорость крена;− угловая скорость рыскания;− боковая перегрузкадо выходных сигналов:− сигнал на отклонение руля направления;− сигнал на отклонение элеронов.84Глава 2Анализ динамики самолетов с цифровыми системами дистанционногоуправления без учета многоканальности. Определение максимальныхдопустимых временных запаздываний в каналах СДУ и формированиерекомендаций к частотам обновления информацииДляудовлетворенияжесткихтребованийпобезопасностиполета,реализации регламентируемых и желаемых характеристик устойчивости иуправляемости и, в конечном итоге, обеспечения конкурентоспособностисамолета необходим высокий уровень автоматизации самолета.
К настоящемувремени созданы базовые алгоритмы систем управления пассажирских самолетовразличного назначения, которые обеспечивают требуемые характеристикиустойчивости и управляемости при значительных разбросах параметров ихарактеристик самолета (геометрические параметры, вес, центровка и т. д.).Данные алгоритмы характеризуются применением интегральных звеньев дляобеспечения заданных характеристик управляемости и ограничения предельныхпараметров полета. Применение данных алгоритмов требует использованиядостаточносложныхмногопараметрическихзависимостейкоэффициентовзаконов управления от параметров полета.Высокиетребования,предъявляемыексистемеуправленияподинамическим характеристикам, точности, надежности, гибкости и адаптации кразличным вариантам, определяют ее архитектурное построение в виде цифровойэлектродистанционной системы.
Разработка и отработка такой системы, включаяэтап тестирования, и последующая сертификация самолета с системой управлениятребуют больших затрат средств, времени и усилий и этим этапам необходимоуделять большое внимание.Жизненный цикл системы управления включает в себя ряд этапов, в числекоторых:− синтез алгоритмов системы управления;− выбор архитектурного построения;− тестирование системы.Рассмотрим их более подробно.85Наибольший интерес вызывает синтез алгоритмов системы управления,обеспечивающих требуемые характеристики устойчивости и управляемости. Дляформирования алгоритмов управления необходимо провести большой объемисследований, в числе которых:− оценка запасов устойчивости и характеристик управляемости;− определение требований к трактам управления (допустимые временныезапаздывания, нелинейности и т.д.);− определение требований к исполнительным элементам (постоянныевремени, зоны нечувствительности, частотные характеристики при малыхвходных сигналах);− математическое и стендовое моделирование.При решении всех этих задач необходимо принимать во вниманиеследующие особенности цифровой реализации современных СДУ:− дискретность по времени и уровню;− асинхронность работы каналов;− множество тактов обновления информации и выполнения операций;− выравнивание информации между каналами.В частности, рассмотрим циклограмму работы и прохождение основныхсигналов по трактам для перспективного магистрального самолета.Оценка возможных временных запаздываний в трактах управления.Для оценки влияния цифровой реализации КСУ на устойчивость и управляемостьсамолета наиболее важны следующие сигналы:− положения рычагов управления командира и второго пилота (БРУ ипедалей);− угловых скоростей тангажа, крена и рыскания;− нормальной и боковой перегрузок;− углов атаки и скольжения;− углов тангажа, крена и рыскания.Сигналы отклонения боковых ручек управления.
Информационныепотоки между БРУ и вычислителями основного и резервного управленияприведены на рис. 2.1.86Рисунок 2.1 – Информационные потоки сигналов БРУДля разных сигналов имеем разную организацию ввода данных и ихконтроля. Так, для боковых ручек управления и педалей применяется схема,приведенная на рис. 2.2. Сигналы датчиков положения боковых ручек управленияпо тангажу и крену поступают в МУПы управления приводами руля высоты иэлеронов соответственно. Схема подключения – «канал в канал».
Далее этисигналы по линиям цифрового обмена поступают в другие МУПы и ввычислители основного режима. Как в МУПах, так и в вычислителях основногорежима контроль пришедших сигналов БРУ производится в два этапа. На первомэтапе производится первичный контроль, который может включать контрольпризнаков исправности, наличия питания датчиков и контроль нахождениясигналавразрешенномдиапазоне.Навторомэтапепроизводитсякворумирование сигналов, которое заключается в попарном сравнении входныхсигналов и выборе среднего (не арифметического) из кондиционных сигналов.87Рисунок 2.2 – Схема информационных потоков сигналов ДПС БРУв модулях управления приводамиОсобенностьюкворум - элементаявляетсяпоявлениезапаздывания,достигающего одного шага обновления информации вследствие асинхронностиработы каналов и запаздываний в межмашинных линиях передачи информации.Так, для системы, приведенной на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
