Статья

Название статьи МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО ФОРМИРОВАНИЯ ЗАДАННОГО УГЛА КРЕНА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Автор Ю.А. Геложе, П.П. Клименко, А.В. Максимов
Рубрика РАЗДЕЛ III. КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Месяц, год 03, 2016
Индекс УДК 629.78.05
DOI
Аннотация Рассматривается канал автоматического управления углом крена летательного аппарата (ЛА), построенного по самолетной (плоскокрылой) компоновочной схеме. Упомянутый канал необходим для стабилизации нулевого крена и, кроме того, является основной составной частью автоматической системы управления направлением полета рассматриваемого ЛА. Исследуется функционирование канала крена в условиях больших задающих воздействий, необходимых для выполнения виражей с большими поперечными ускорениями, а также выполнения маневра с «переворотом через крыло», позволяющим быстро изменить направление полета на противоположное, при условии, что ЛА допускает большие перегрузки в основном положении, а в перевернутом – эксплуатационные перегрузки значительно меньше. Кроме больших задающих воздействий, предполагается, что на ЛА действуют кратковременные возмущения ударного типа, последствием которых является создание начальных условий по угловой ориентации и угловой скорости вращения. При функционировании канала крена автопилота при больших возмущающих воздействиях не представляется возможным рассматривать контур управления как линейный. В этом случае необходимо учитывать ограничения угла закладки элеронов и периодичность характеристики датчика угла крена. Необходимость учета упомянутых нелинейностей обусловлена тем, что при больших начальных угловых скоростях ЛА, даже при полной эффективной закладке элеронов, может совершить несколько оборотов вокруг продольной оси связанной системы координат до момента времени, когда кинетическая энергия вращательного движения будет в основном погашена и начнется формирование заданного угла крена. В исследованиях учитывается постоянная времени привода элеронов, которая в 2,3 и 4 раза меньше постоянной времени ЛА по крену. Автоматическая система рассматривается при запасах устойчивости по фазе 63о , 40о и 20о . Исследования показали, что автоматическая система управления углом крена при запасе по фазе 63о обеспечивает отработку углов, величина которых не превышает 166о . Таким образом, поперечные перегрузки при выполнении координированного разворота могут превышать 9. Имеется возможность выполнения маневра с «переворотом через крыло», что позволит быстро изменить направление полета на противоположное.

Скачать в PDF

Ключевые слова Автоматическое управление; угол крена; автопилот.
Библиографический список 1. Геложе Ю.А., Клименко П.П. Управление процессами в нелинейных системах. – М.: Радио и связь, 2006. – 264 с.
2. Milam M.B., Franz R, Murray R.M. Real-time constrained trajectory generation applied to a flight control experiment // Proc. 15th Triennial World Congr. Of IFAC (b’02), Barcelona, 2002.
3. Nebylov F.V. Controlled flight close to rough sea: strategies and means // Proc. 15th Triennial World Congr. Of IFAC (b’02), Barcelona, 2002.
4. Charles G.A., Lowenberg V.H., Stoten et al. On-line bifurcation tailoring of nonlinear systems // Proc. 15th Triennial World Congr. Of IFAC (b’02), Barcelona, 2002.
5. Wang X. F., Di Bernardo., Lowenberg V.H. et al. Bifurcation tailoring on nonlinear systems // Proc. 15th Triennial World Congr. Of IFAC (b’02), Barcelona, 2002.
6. Charles G.A., Charles G.A., Lowenberg V.H., Stoten et al Lowenberg V.H. et al. Bifurcation tailoring of equilibria: a feedback control approach // Latin American Applied Research Journal (LAAR). – 2001. – Vol. .31, No. 3.
7. Lowenberg V.H., Richardson Th.S. The continuation design framework for nonlinear aircraft control // Pros. AIAA Guidance, Navigation & Control Conference. 2001. №AIAA-2001-4100.
8. Prempain E., Postlethwaite I, Vorley D. Autopilot study for an asymmetric airframe // Proc. 15th Triennial World Congr. Of IFAC (b’02), Barcelona, 2002.
9. Prempain E., Postlethwaite I, Vorley D. A gain scheduled autopilot desing for a bank-to-turn missile // Proc. The European Control Conference (ECC’01), 2001.
10. Akmeliawati R., Mareels I. Nonlinear energy-based control method for landing autopilot// Proc. 15th Triennial World Congr. Of IFAC (b’02), Barcelona, 2002.
11. Матюхин В.И. Универсальные законы управления механическими системами. – М.: МАКС Пресс, 2001. – 252 c.
12. Доброленский Ю.П., Иванова В.И., Поспелов Г.С. Автоматика управляемых снарядов. – М.: Государственное научно-техническое изд-во «Оборонгиз», 1963. – 548 с.
13. Радиоуправление реактивными снарядами и космическим аппаратами / под ред. Л.С. Гуткина. – М.: Советское радио, 1968. – 680 с.
14. Справочник по теории автоматического управления / под ред. А.А. Красовского. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. – 712 с.
15. Сю Д., Мейер А. Современная теория автоматического управления и ее применение: пер. с англ. / под ред. Ю.А. Топчеева. – М.: Машиностроение, 1972. – 544 с.
16. Красовский А.А. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование. – М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1973. – 560 с.
17. Красовский А.А. Статистическая теория переходных процессов в системах управления. – М.: Наука, 1968. – 446 с.
18. Геложе Ю.А., Клименко П.П., Куприянов С.В. Системы автоматической стабилизации астатических объектов. Управление переходными процессами в критических ситуациях. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1999. – 97 с.
19. Патент 2137172 (РФ). Автопилот / Ю.А. Геложе, П.П. Клименко, Н.В. Прудников. – Опубл. 1999. Бюл. № 25.
20. Геложе Ю.А., Клименко П.П. Моделирование переходных процессов в нелинейных системах автоматической стабилизации угла крена // Известия ТРТУ. – 1998. – № 3 (9). – С. 3-7.
21. Геложе Ю.А., Клименко П.П., Максимов А.В. Организация процессов управления в системе фазовой синхронизации // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2009. – № 2 (91). – C. 170-178.
22. Геложе Ю.А., Клименко П.П., Максимов А.В. Управление процессами в нелинейном автопилоте // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 5 (130). – C. 80-84.
23. Геложе Ю.А., Клименко П.П., Максимов А.В. Управление процессами в фазовой системе автоподстройки частоты цифровых синтезаторов частоты в критических режимах // Материалы четырнадцатого международного научно-практического семинара «Практика и перспективы развития партнерства в сфере высшей школы». г. Донецк, 15-18 апреля
2013 г. В 3-х т. Т. 2. – Донецк: ДонНТУ, 2013. – С. 26-29.
24. Геложе Ю.А., Клименко П.П., Максимов А.В. Организация управления процессами в цифровом синтезаторе частоты с фазовым контуром стабилизации // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2014. – № 11 (160). – C. 234-244.
25. Геложе Ю.А., Клименко П.П., Максимов А.В. Анализ устойчивости контура фазовой автоподстройки частоты, функционирующего при больших возмущениях // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2014. – № 4 (153) – C. 102-107.

Comments are closed.