Котов Е.А._Механика Полета

Московский Государственный Технический Университет

им. Н. Э. Баумана

Домашнее задание

По курсу «Механика полета»

13 вариант.

Студент: Леженникова Е.О.

Группа: ИУ1-71

Преподаватель: Чулин Н.А.

Москва 2007

Оглавление.

• Задание_____________________________________________3

• Исходные данные______________________________________3

• Расчет в программе DZ-MOD1.PAS _______________________4

• Графики____________________________________________5

• ЛЧХ и переходные процессы_____________________________10

• Выводы____________________________________________12

Задание

Управляемый снаряд класса «воздух-земля» с известными аэродинамическими характеристиками после обнаружения и «захвата» цели запускается с носителя, летящего на высоте H со скоростью V и движется сначала по программной траектории, а затем пикирует на цель под углом R.

1. Произвести расчет траектории полета летательного аппарата в вертикальной плоскости. Принимая эту траекторию в качестве опорной, получить значения параметров передаточной функции продольного возмущенного движения ЛА W_^(s) (или W_^(s)).

2. Построить графики H(L), V(t), (t), (t), K(t), T(t), T₁(t), (t).

3. Для вычисленных точек траектории по найденным передаточным функциям построить частотные характеристики и предложить 3 – 4 точки, которые целесообразно использовать для выбора параметров систем стабилизации ЛА при проектировании.

K(T₁s + 1)

Вид передаточной функции W_^(s) = 

T²s² + 2Ts + 1

Исходные данные

Начальная скорость: V=360м/с ;

Начальная высота: 2000 м ;

Угол пикирования,рад: 0.8 ;

Расчет в программе DZ-MOD1.PAS

Исходные данные:

Начальная скорость,м/c: 360

Начальная высота,м: 2000

Угол пикирования,рад: 0.8

—————————————————————————————————————————————————————

Параметры траектории:

Угол руля Угол атаки Скорость Наклон Высота Дальность

—————————————————————————————————————————————————————

0.0027 -0.0233 360.0000 0.0000 2000.0000 0.0000

-0.0043 0.0273 381.4979 -0.0576 1919.5660 1790.4971

-0.0050 0.0217 428.2678 -0.0526 1808.4868 3790.8132

-0.0258 0.0824 461.3823 0.1013 1728.0066 6010.3772

-0.0046 0.0163 472.1699 0.4119 2318.7687 8246.0394

-0.0049 0.0158 493.7784 0.4121 3281.0353 10447.4092

-0.0053 0.0156 519.3868 0.4119 4289.5333 12755.1387

-0.0057 0.0154 549.2582 0.4118 5352.3588 15188.0146

-0.0060 0.0151 583.8243 0.4117 6478.4199 17766.2719

0.0167 -0.0400 597.9504 0.4111 7677.5674 20512.4824

0.0303 -0.0762 520.5738 0.0683 8480.6955 23207.8423

0.0285 -0.0797 470.2822 -0.3225 8273.3004 25676.1633

0.0248 -0.0775 441.1036 -0.7209 7225.6450 27692.0768

-0.0044 0.0170 429.7534 -0.8214 5669.6099 29216.0316

-0.0034 0.0150 414.7080 -0.8184 4118.4800 30662.8970

-0.0025 0.0138 394.0128 -0.8162 2634.7194 32054.3555

-0.0017 0.0131 369.1837 -0.8148 1235.4281 33371.5376

—————————————————————————————————————————————————————

Параметры передаточных функций:

K T1 T dzeta скоростной напор

—————————————————————————————————————————————————————

-6.5554 1.1339 0.2059 0.2946 86085.4343

-5.2922 1.0583 0.1699 0.2570 100330.7226

-4.3485 0.9445 0.1322 0.2192 135027.6456

-3.0131 0.8039 0.0947 0.1756 162994.5818

-3.8893 0.8703 0.1115 0.1965 162770.8158

-3.4473 0.9009 0.1071 0.1803 164657.0598

-3.0616 0.9348 0.1031 0.1648 167328.7736

-2.7258 0.9739 0.0995 0.1502 170320.5385

-2.4301 1.0203 0.0964 0.1363 173194.7640

-2.0695 1.0981 0.0959 0.1237 159878.8663

-1.6877 1.2543 0.1065 0.1219 106809.1839

-1.7558 1.2817 0.1155 0.1320 86490.8546

-2.1095 1.1679 0.1177 0.1501 83545.4280

-3.5586 1.0503 0.1337 0.1976 92700.6470

-4.7051 0.8993 0.1327 0.2318 99639.3572

-6.5192 0.7880 0.1387 0.2804 101581.5930

-10.0025 0.7070 0.1567 0.3594 98514.4814

Графики:

Параметры траектории

1. Зависимость высоты полета H от дальности полета L.

2. Зависимость для скорости .

3. Зависимость для угла атаки .

4. Зависимость для угла поворота руля .

5. Зависимость для угла наклона траектории .

Параметры передаточной функции:

6. Зависимость для .

7. Зависимость для .

8. Зависимость для .

9. Зависимость для .

ЛЧХ по данным траектории имеют вид:

Реакции на ступеньку для всех точек траектории:

Выводы

-По статической точности наихудшая система с передаточной функцией W₁₁ (наименьший коэффициент усиления).

-По числу перерегулирований наихудшая система это система с передаточной функцией W₁₀(максимальный пик на ЛАЧХ).

-По времени переходного процесса наихудшие системы с передаточной функцией W₁(Т_ПП≥2/ω_ср, а у этой системы ω_ср минимальная, и, исходя из переходных процессов, система с передаточной функцией W₁ имеет наибольшее время переходного процесса).

-Так же как видно из переходного процесса система с передаточной функцией W₁₈ имеет максимальное перерегулирование и максимальный выброс.

В зависимости от того, какой критерий качества передаточной функции нам нужен, мы должны отбросить (см. рисунок выше):

• Пф № 3, если нам необходима система с малой колебательностью (Колебательность определяет затухание амплитуды колебаний за период).

• Пф № 1 и 3, если нам нужно маленькое время переходного процесса (время, необходимое выходному сигналу системы для того, чтобы приблизиться к своему установившемуся значению. Обычно пределы такого приближения составляет 1-10 % от конечного значения).

• Пф № 3, если нам важно перерегулирование (Оно показывает максимальный «выброс» выходного сигнала системы по амплитуде по отношению к установившемуся значению. Чем больше перерегулирование, тем более система склонна к колебаниям).

12