2.3. Расчет параметров полуавтоматической системы управления продольным движением самолета.
В соответствии с заданием на дипломный проект в данном разделе рассчитаны параметры автомата продольного управления (АПУ) и автомата регулировки управления (АРУ).
2.3.1. Выбор параметров автомата продольного управления.
Для
установки на проектируемый самолет
выбран статический АПУ, в котором
реализованы обратные связи по угловой
скорости тангажа
и нормальной перегрузке
,
позволяющей влиять как на относительный
коэффициент затухания
,
так и на опорную частоту недемпфированных
колебаний
.
Дополнительное отклонение руля высоты с помощью АПУ имеет вид:
.
Выбор
значений коэффициентов усиления АПУ
и
выполнен
по следующему алгоритму:
Расчет располагаемых значений по формулам:
;
,
где 
, 
,
, 
,
, 
,
с.
Расчет потребных значений по формулам:
;
,
где ЗАД = 5 рад/с, ЗАД = 0,7 – для маневренного самолета.
Окончательный выбор коэффициентов
и
.
;
.
Построение зависимостей
и
,
определение программы коррекции
и
в классе линейно - кусочных функций.
Результаты расчетов по изложенному алгоритму представлены в таблице 2.13.
Параметры полуавтоматического управления
таблица 2.13. |
500m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
q |
mzω |
ω *2 |
Kωz расп |
Kny расп |
Kωz потр |
Kny потр |
Kωz min |
Kny min |
ψэф |
Wэф |
0,3 |
6000,9 |
-1,01 |
10,52 |
12,43 |
3,037 |
4,069 |
2,900 |
4,069 |
2,900 |
0,78 |
5,06 |
0,5 |
16669,2 |
-2,79 |
21,13 |
4,47 |
0,761 |
0,747 |
0,286 |
0,747 |
0,286 |
0,70 |
5,00 |
0,7 |
32671,6 |
-5,48 |
40,94 |
2,28 |
0,346 |
-0,041 |
0,029 |
-0,041 |
0,029 |
0,72 |
5,04 |
0,9 |
54008,2 |
-8,75 |
76,81 |
1,43 |
0,251 |
-0,210 |
-0,032 |
-0,210 |
-0,032 |
0,63 |
6,97 |
1 |
66676,8 |
-10,30 |
109,21 |
1,21 |
0,240 |
-0,272 |
-0,050 |
-0,272 |
-0,050 |
|
|
1,1 |
80678,9 |
-12,02 |
128,33 |
1,04 |
0,210 |
-0,337 |
-0,048 |
-0,337 |
-0,048 |
|
|
9000m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
q |
mzω |
ω *2 |
Kωz расп |
Kny расп |
Kωz потр |
Kny потр |
Kωz min |
Kny min |
ψэф |
Wэф |
0,5 |
5395,5 |
-0,90 |
6,72 |
13,82 |
2,312 |
5,786 |
3,661 |
5,786 |
2,312 |
0,77 |
4,11 |
0,7 |
10575,1 |
-1,77 |
12,60 |
7,05 |
1,016 |
2,483 |
0,711 |
2,483 |
0,711 |
0,70 |
5,00 |
0,9 |
17481,3 |
-2,83 |
23,57 |
4,41 |
0,736 |
1,349 |
0,132 |
1,349 |
0,132 |
0,70 |
5,00 |
1 |
21581,9 |
-3,34 |
33,51 |
3,75 |
0,704 |
1,041 |
-0,002 |
1,041 |
-0,002 |
0,70 |
5,02 |
1,1 |
26114,1 |
-3,89 |
39,02 |
3,21 |
0,610 |
0,777 |
-0,038 |
0,777 |
-0,038 |
0,64 |
5,47 |
1,3 |
36473,4 |
-5,71 |
48,78 |
2,19 |
0,398 |
0,464 |
-0,054 |
0,464 |
-0,054 |
0,57 |
6,19 |
1,5 |
48559,3 |
-8,32 |
59,58 |
1,50 |
0,253 |
0,289 |
-0,047 |
0,289 |
-0,047 |
0,51 |
6,88 |
1,7 |
62371,7 |
-8,71 |
51,96 |
1,44 |
0,165 |
0,241 |
-0,020 |
0,241 |
-0,020 |
0,57 |
6,14 |
2 |
86327,6 |
-11,25 |
93,50 |
1,11 |
0,166 |
0,129 |
-0,045 |
0,129 |
-0,045 |
|
|
15000m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
q |
mzω |
ω *2 |
Kωz расп |
Kny расп |
Kωz потр |
Kny потр |
Kωz min |
Kny min |
ψэф |
Wэф |
0,7 |
4153,9 |
-0,70 |
4,82 |
17,96 |
2,521 |
8,544 |
5,724 |
8,544 |
2,521 |
0,65 |
3,48 |
0,9 |
6866,7 |
-1,11 |
9,03 |
11,24 |
1,827 |
5,136 |
1,842 |
5,136 |
1,827 |
0,69 |
4,98 |
1 |
8477,4 |
-1,31 |
12,84 |
9,54 |
1,749 |
4,253 |
1,003 |
4,253 |
1,003 |
0,70 |
5,00 |
1,1 |
10257,6 |
-1,53 |
14,90 |
8,18 |
1,510 |
3,527 |
0,652 |
3,527 |
0,652 |
0,70 |
5,00 |
1,3 |
14326,8 |
-2,24 |
18,65 |
5,58 |
0,986 |
2,337 |
0,251 |
2,337 |
0,251 |
0,70 |
5,00 |
1,5 |
19074,1 |
-3,27 |
22,75 |
3,83 |
0,626 |
1,573 |
0,081 |
1,573 |
0,081 |
0,70 |
5,00 |
1,7 |
24499,6 |
-3,42 |
19,60 |
3,65 |
0,403 |
1,466 |
0,098 |
1,466 |
0,098 |
0,70 |
5,00 |
2 |
33909,5 |
-4,42 |
35,61 |
2,83 |
0,410 |
1,076 |
-0,032 |
1,076 |
-0,032 |
0,67 |
5,55 |
2,5 |
52983,5 |
-6,86 |
50,75 |
1,82 |
0,243 |
0,633 |
-0,046 |
0,633 |
-0,046 |
|
|
На рис. 2.30. показаны зависимости
и
и представлены программы настройки коэффициентов усиления АПУ в зависимости от скоростного напора и .
Определение параметров замкнутой системы «самолет + СУУ»:
Параметры
замкнутой системы «самолет + СУУ»
и
для выбранных программ корректора
передаточных чисел
и
определяются для выбранных режимов
полета по формулам:
;
;
Результаты расчета представлены в таблице 2.13. Расчетные значения и нанесены на область управляемости рис.2.32.
ВЫВОД: Автомат продольного управления с рассчитанными программами корректора передаточных чисел обеспечивает спроектированному самолету динамические характеристики устойчивости и управляемости, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к маневренным самолетам.