Динамические свойства летательных аппаратов (устойчивость, управляемость) не всегда удовлетворительны, а попытки улучшить их путем изменения конструкции приводят к ухудшению аэродинамических форм [1]. Поэтому возникает задача улучшения устойчивости и управляемости летательных аппаратов средствами автоматики без ухудшения их аэродинамических характеристик.
Полет летательного аппарата сопровождается воздействием на него возмущающих сил и моментов [2,3], вызывающих перегрузки, тепловые напряжения и т. д. Поскольку прочность конструкции ограничена, то действующие на летательный аппарат возмущения также должны быть ограничены. Очевидно, этого можно добиться, если система управления будет эффективно противодействовать внешним возмущениям, не допуская в то же время резких перемещений управляющих поверхностей.
При управлении движением летательных аппаратов должны быть достигнуты: заданное качество переходного процесса, точность исполнения команд, слабая реакция на внешние возмущения, оптимальность движения в самом широком смысле (минимальный расход, минимальное время, максимальная дальность и т. д.).
Управление полетом летательных аппаратов сводится к управлению параметрами режимов полета, то есть к управлению совокупностью координат в пространстве [4]. Эти координаты вследствие ряда неконтролируемых возмущений, действующих на летательный аппарат, отклоняются от требуемых значений. Назначение системы управления сводится к устранению таких отклонений.
Данный дипломный проект посвящен разработке системы автоматического управления углом тангажа легкого самолета, предназначенного для проведения аэрофотосъемки в рамках геологических исследований.
Основными показателями качества системы управления изложены в техническом задании.
Разработать автоматическую систему управления углом тангажа самолета, соответствующую следующим требованиям:
цель управления – отработка динамики изменения управляемой переменной с заданными показателями качества:
перерегулирование не более 30 %;
время переходного процесса не более 4,0 с;
управляемая переменная – угол тангажа;
способ управления – изменение угла тангажа посредством изменения углового положения руля высоты.
Оценить работу системы при наличии шумов. Выявить возможность улучшения качества работы, обосновать и принять меры, направленные на улучшение качества. Предельные параметры шумов:
среднеквадратическое отклонение случайного сигнала (вертикальный ветер) 4 м/с
среднеквадратическое отклонение погрешности измерений 0,005 рад
Условия функционирования объекта известны не полностью.
высота полета от 50 до 2000 м.
скорость полета от 170 до 250 км/ч
продолжительность полета около 5 ч
Разработать электропривод
момент нагрузки 2.5 Н∙м
момент инерции нагрузки 25 Н∙м∙с2
максимальная угловая скорость 1 с-1
максимальная угловое ускорение 1 с-2
общая погрешность механизма не более 30 ΄
располагаемый род тока 27 В постоянного тока.
Требования к конструкции электропривода:
масса привода не более 5 кг
минимально возможные габариты.
Другое по теме:
Плечи обслуживания
локомотивный депо парк узел
Тяговым плечом называется участок железнодорожного пути, ограниченный основным и оборотным депо или пунктом оборота локомотивов. Тяговое плечо может соответствовать участку обслуживания (работы) локомотивных б ...
Главные характеристики системы ДЦ «Нева»
Особенностью системы «Нева» является применение циклического контроля управляемых и контролируемых объектов устройств. Информация о состоянии объектов передаётся на диспетчерский пост периодически, независимо от того, изменялось это состо ...
Оборудование для обнаружения утечек и негерметичности
Герметичность надпоршневого пространства (один из основных показателей механического состояния двигателя) определяется по падению давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр через свечное отверстие (на бензиновом двигателе) или отверс ...