Солодовников (950639), страница 19
Текст из файла (страница 19)
На вход электронного усилителя кана»а элероиов подается сумма напряжений, одно из которых пропорциональко углу бокового крена, а лругое †уг отклонения самолета от заданного курса. Этот усилитель воздействует на серводвигатель, управляющий по. воротом члерояов. Серводвигатсль канала элеронов также имеет элект'и- лект! и- Если ие рассматривать системы продольной стабилизации и внутренн>'х . обратных связей в автопилоте, то систему самолет — автопилот можно пред.- ставить сос»оящей из четырех замкнутых контуров: !) самол ь сове «" ' ур й табнлизацив -- усилитель и серводвнгатель курсового канала — ": с лет †гироск . руль иагравлеиия — самолет); 2) самолет — гироскоп продольно-поперечнон стабилпза >ии — усилитель и серводвигатель канала элеронов — элероны — ! самол«»; 3) самолет †гироск курсовой стабилизации -- усилитель и серно ! лввгатсль ка»»ала элгронов — элероны — самолет; 4) самолет †гироск п о до.
ьио поперсчн«л« «табили««адни — усилитель и серводвигатель канала направления -- руль направления --самолет. Структурная схема системы самолета с автопилотом показана иа:: рис. 3 41, и, тле через Ч"6(!) и Фх(!) обозначены требуемые законы измене- '', ния курсового угла бокового крена, а через Ч'(!) и Ф(!) Их действительные;! значения: ея(!) =-Ч,(!) — Ч (!); ею(!) =ф,(!) — ф(!). Через (4«»(8) и В«»(8) (на рнс. 3.41 наяде УГ», )У«» и т.
д.) обозначены переда точные функции каналов руля направления и элеронов автопилота соотнгт- ° стжн»»о, а через В«6(8) и Юга(8), (Т«6(8) н Ига(8) — передаточные фуякцив .- самолета, характеризующие эффекты отклонений элеронов и руля (иа у>- .: лы бокояого крена), а также рысканья соответственно. Н а рис. 3.41, б приведена преобразованная схема, на которой самолет преггтавлеи в виде четырех параллельно соединенных элементов с переда.
точными Ф?пиниями (Т«»(8) ... %«6(8). Та»«как сигнал от каждого из элементов сравнения по двум параллельным цепям проходит через каналы Й»»(8) и ю'2(8) то для определения передаточной функции, характеризующей изменение курсового угла Ч'(!) в зависимости от сигнала опщбки еэ(!) схему иа рис. 3.41,б можно представить в виде днух схем на рис. 341,8,8. Схема (см.
рис. 3.41,8) характери. эует влияние снгнала ошибки еч(Г) на курсовой угол Ч'(!) через канал ру. ля Я»«(8), а схема (см. рис. 3,41,8) — влияние снл»ала ошибки е„(Г) из Ч'(!) через канал элероиов %'»(8). Для выявления параллельных путей прохожлевия сигнала на (см рис. ЗА!,в,г) изменение угла бокового крена полагается равным нулю т. е. Ф»= О, а передаточная функция элемента сравнения для угла бокового крена заменяется — 1. Это возможно иа основании того, что если з уравиеяии н', г г .2«Ь)»йс.
3.41. Преобразование структурной схемы самолет — автопилот .;4?чгфс(!) =ф (!) — ф(!), ф,(П =0, !й" '";-.ф::-'(8) ';" яа рис. 3.41,8, г, могут быть сведены к виду, изображенному на рис. „:Э; а, Схема на рис. 3.41,8 преобразуется к виду, изображенному на 6''.>34»,д, так как сигнал ошибки еф(!) после прохожденвя через структур.„:,'ьземент В'»(8) разветвляется на две параллельные ветви ",'",ь(хема на рис. '3,41, г приволится к схеме на рис. 3.41, е.
Передаточные 'н для каждой из этих систем можно записать следующим образом: ;"»1((((>?хсхемы иа рис. 3.41, дч «";;;:ф-(8) ) — ((г, (8) ,;-' ф::, Ц =- ((Г» (з) 77, (8) + йг» (8) У' (8) йх (8) «я',схемы на рис. 3.41. 8: :,~>,"ф,(8) ) — 'э«» (8) ф'(8)~ 11 2(8)((ч(8)+»(8)(1 6(8)((6(8) !.. ( ф' (8))(62 (8) ;-'.,:( —,.)~.„- .~!(«464»(копая передаточная фупкщ»я систем > с разоикиутым каналом курса ,...„,11.(з) , - (('! (.4) йга (8) -1 й 2 (8) 11 4 (8) + -6'."' ! ф(8) 1 !»)(8) 1 ( Е, (8))щ ' '(Е„„(8) )46.
.341«2('((!» (8) йх» (8) ((Га (8) В 6 (8) йт» (8? (!» (8) й'6 (8) )(' ° (8) ! + ((Г» (8)((Г» (8) 1 Ч- Яу»(5) Мха (8) ',«.;,.»»Валогично можно определить передаточные функции других каналов ,„,, йлення. (3.80) (Р РП7) Н .20 10 "" (О(в) Я ( )) мп ср(в) 3.0. Номограмма для замыкания системы Как будет показано далее, для анализа качества САР необ. ходимо решить следующую задачу: известны логарифмические .').," амплитудная и фазовая частотные характеристики Н(в) и,- .~". 0(в) разомкнутой системы В'(з); необходимо найти логарифма.
ческие амплитудную и фазовую частотные характеристики .;,.:,.'~( А (в) и <р(в) замкнутой системы сок О(оз)+) созсО(в)+А, — 1 О==201д нл Я„~~ — 1 -пгп -гпп -гоп' гпа' пгп' Рп' сп и к"')уг суй йн' ';Ф.- где Н вЂ” значение .11АЧХ, дБ; Аи, — значение амплитудной ха-,'. рактеристики замкнутой системы, абс. ед. Придавая Л в формуле (3.80) некоторые постоянные значе-' ния в абсолютных единицах, а в формуле (3.81) — в градусах,. и изменяи 0 от 0 до ~360', можно получить для каждого О соот-,, ветствующие значения А(в) в децибелах. Прн построении номограмм замыкания по оси ординат от-:., кладывают значения Н(в) в децибелах, а по оси абсцисс — ''.' фазы 0(в) в градусах (рис.
ЗА2). На плоскости (с координатами ).гпН(в) и 0(в) ) строят кри-:, вые, соответствующие геометрическим местам точек, имеющих' постоянные значении Л и йх Значения А и ср, для которых по-: строены кривые, составляюп(ие номограмму, отмечены соответ.',. ствующими цифрами (индексами). Следует отметить, что при болыпих по абсолютному значе-"= нию отрицательных Н, уравнение (3.81) сводитси к виду,' з(п(Π— ~р) жО, или Ожгу, т. е. линии равных значений <р пример-' но совпадают с вертикалями (т. е.
значения фазы О равны индексу ~р). Номограммой пользуются следующим образом. В координа-:: тах логарифм модуля — фаза, в которых построена номограм-'; ма, строят кривую Ь(0), представляющую зависимость Е(а7) =,:.,' =) 1п/(Р'(ув) ) от О(в) =агп(07()в)) для системы. При этом угловую частоту в рассматривают как параметр н значения в:,,', отмечают вдоль ь(0). Если кривая ь(0) пересекает одну из кривых номограммы .': имеющую индекс )((,=1лпА, при значении в=во то ЛАс)Х:; замкнутой системы ЕщА имеет значение )к'ь Если при в=си криваи г-(0) пересекает одну из кривых номограммы, имеющу1о индекс срь то при в=в, ЛФЧХ <р(в) имеет значение срь 104 4Р ЩУУСП 7ПР Р,77Р) -гпп а,пгп) я,'*.'-) гй 7~!', 7РП -Ипи — 1ПР -ПП вЂ” га Р га ПР' 7РР Ип 7РП -7пп' -(га' -пп -сп' са пп' (гп' 7РР' Изаыгппк фазы ,,,:'й.йй. Номограмма дни определении ЛАЧХ и ЛФЧХ САР с пираткой .,)с)йязью (замкнутой системы) по ЛАЧХ н ЛФс1Х разомкнутой системы 105 й Рнс.
3.48. Схема СЛР: а - с едннннноа ООС; б — с неедннннноя ООС Номограммы применимы для САР, имеющих единичную.'!. ';, обратную связь (рис. 3.43, а), передаточная функция которой) цт (а) Ф (з) =- Если САР имеет неединичную обратную связь (рис. 3.43, б), го": передаточная функция системы в замкнутом состоянии имеет: вид пт (л) Ф( ) >,.х()(р() ' Для того чтобы применить номограмму для получения лога...
рифмических частотных характеристик замкнутой системы, пе-:- редаточную функцию этой системы представляют следующим:,':; образом: Ф д(а) ) г+(к(а)Х(л) Выражение в квадратных скобках дает возможность вос-" пользоваться номограммой и найти логарифмические характе-':;; ристики, соответствующие атому выражению. Из полученных,;: характеристик следует вычесть характеристики, соответству>г>-.") щие передаточной функции Х(з).
В результате получают испо-эг мые логарифмические частстные характеристики замкнутой:,! системы с неединичной обратной связью. '~::,:Почему в определении передаточной функции динамичеср"':,'сннетемы начальное состояние (условия) является нулевым? ':.;:;:,рг В чем состоят преимущества ЛЧХ в сравнении с ам.дно.фазовыми характеристиками (ЛФХ)? :~~ф;,:Каковы правила вычисления и построения ЛЧХ системы "'' 'матического регулирования? ,',9, -На какие технические свойства СЛР оказывают влияние --':ко., средне- и высокочастотные области ЛЧХ? бт-.;"-))):„- 3аданы ЛЧХ разомкнутого контура САР. Как опреде"'-"'й' ЛЧХ системы, замкнутой цепью отрицательной обратной ' -? -"-~Я Сформулировать основные правила преобразоваагия "'.ктурных схем САР ':-;: .4.
МЕТОД ПЕРЕМЕННЫХ СОСТОЯНИЯ В САР '.,":;йг>1ег'тод переменных состояния',в теории управления основан :Ко(гитин состояния динамической системы (объекта или САР " 'ам). Если систему описывают некоторой совокупностью ,т)ееких пеРеменных кг(г), х,(г), ..., х (г)„хаРактеРизУю- '",Введение втой системы в будущем, и если известны ее нине в данный момент и приложенные к ней воздействия, ":'ятические и динамические свойства объекта или СЛР в 'Ом случае можно описать системой дифференциальных " ений в нормальной форме Коши.
тричная передаточная функция системы, а также свой::щблюдаемости и управляемости позволяют глубже понять ; >нпгу и особенности технических систем (18, 20] ~!!'::!::4г,1. Переменные состояния и уравнения состояния динамической системы ° )>Жсмотрим многомерную систему (рис. 4.1), описываемую енными состояния к>(г), х,((), ..., х„((), позволяющими Контрольные вопросы 1. В чем состоит задача линеаризации уравнения САР? Ка. ''-: кова математическая основа лвнеарпзации? 2. Какова методика экспериментального определения час- ''., тотных характеристик динамической системы? 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
