Рассмотрим две наиболее употребительные схемы систем управления для легкого самолета [6,7,8].
Общая для обеих систем функциональная схема системы управления углом тангажа приведена на рис.2.7.
В качестве датчиков информации используются гировертикаль и скоростной гироскоп. Сигналы датчиков информации, обратной связи и задатчика после суммирования поступают на усилитель и затем на рулевую машину, которая перемещает руль высоты.
Рис. 2.7 Функциональная схема системы управления углом тангажа
Рассмотрим систему автоматического управления углом тангажа с пропорциональным законом управления, структурная схема которой представлена на рис.2.8, включающую контур управления угловой скоростью и контур управления углом тангажа.
Закон управления системы берем в виде:
(2.36)
где JЗ – заданное значение угла тангажа.
Решая уравнение (2.36) совместно с уравнениями горизонтального полета
(2.37)
где f1 и f2 – возмущения, действующие на самолет, получим:
(2.38)
где
(2.39)
Выбор параметров системы управления следует производить из условий неискаженного воспроизведения заданного угла тангажа JЗ при слабом реагировании на возмущения f1 и f2 . если передаточные числа и выбрать достаточно большими, то реакция системы на возмущения f1 и f2 будет слабой.
Будем осуществлять выбор передаточных чисел и в два этапа. Сначала выберем значение передаточного числа из условия заданного переходного процесса во внутреннем контуре (см. рис.2.8), для которого передаточная функция имеет вид:
(2.40)
где
(2.41)
Выберем такое значение передаточного числа , чтобы коэффициент затухания был оптимальным, например, d = 1. Находим
(2.42)
Для внешнего замкнутого контура (см. рис.2.8) можно записать:
(2.43)
где
(2.44)
Известно [6,8], что параметры Вышнеградского А1 и А2 соответствуют оптимальному переходному процессу, если они меняются в пределах от 2 до 3. Поскольку А1 определяется коэффициентом затухания d, то следует задавать А2. Взяв А2 = 3, найдем
(2.45)
Зная параметры самолета, найдем значения передаточных чисел , и собственную частоту w . Для переходного процесса во внутреннем контуре, соответствующего d = 1, получаем из формул (2.42) и (2.45):
,
Эти величины безразмерны. Для получения размерных величин необходимо воспользоваться зависимостями:
Размерные передаточные числа , показывают, на какой угол необходимо отклонить руль высоты при отклонении самолета по углу тангажа на 1° или угловой скорости тангажа на 1 град/с.
На рис.2.9 показана переходная характеристика системы для найденных передаточных чисел при возмущении на систему от задатчика – кривая 1. Кривая 2 соответствует угловой скорости угла тангажа, а кривая 3 - углу тангажа.
Другое по теме:
Пуск двигателя
Перед пуском вручную проверяют прочность крепления штифта пусковой рукоятки. Во избежание повреждения кисти руки от обратного удара рукоятку берут так, чтобы все пальцы правой руки располагались с одной стороны ручки. Поворачивают коленча ...
Расчет экономической эффективности агрегатного отделения
В качестве показателей, характеризующих экономическую эффективность реконструируемого участка, принимается чистая прибыль, рентабельность капитальных вложений, срок окупаемости проекта.
Для определения прибыли необходимо произвести ряд н ...
Основные вероятностные характеристики шумов в управляемом
объекте
В реальных системах n – мерные плотности распределения могут быть получены для случайного процесса x(t) лишь с помощью сложной и трудоемкой обработки множества реализаций случайного процесса. Расчеты, связанные с применением n – мерной пл ...