книги из ГПНТБ / Востров М.В. Основы авиационной автоматики

в этот контур и контролировать эффект внесения этих изме­ нений.

Пример такой системы для канала крена представлен на фиг. 3.70. На вход автопилота, кроме основного управляющего сигнала у3, подаются гармонические колебания у0 sin u>t

малой амплитуды. На выходе системы реакция на эти колеба-

Ф и г. 3.70

ния выделяется узкополосным фильтром, настроенным на ча­ стоту ш. Амплитуда колебаний на выходе системы Yk будет равна:

190

лательно выдерживать на одном уровне, что возможно, если автоматически стабилизировать амплитуду колебаний частоты а> на выходе системы.

Сигнал на выходе выпрямителя и, пропорциональный ук, сравнивается с напряжением и0, которое равно напряжению и

при желаемой величине ук.

Разность этих напряжений подается на интегрирующее ис­ полнительное устройство, выход которого изменяет величину kan до тех пор, пока не будет выполняться равенство и ~ и 0.

Таким образом, данная система выдерживает напряжение и на заданном уровне «0 путем соответствующего изменения kBn

и тем самым стабилизирует значение частоты собственных коле­ баний контура управления креном. Так как коэффициент демп­ фирования в этом случае меняется в допустимых пределах, динамические свойства контура сохра­ няются в определенной степени неизменными.

Существует много раз­ личных систем с замкну­ тыми цепями настройки корректирующих устрой­ ств, причем общая их схе­ ма может быть представ­ лена в виде, изображен­ ном на фиг. 3.71.

Специальным устройством осуществляется контроль харак­ теристик замкнутой системы. Для такого контроля могут ис­ пользоваться как естественные колебания системы, создаваемые различными возмущающими сигналами, так и «искусственные» колебания, создаваемые специальными пробными сигналами (в приведенном выше примере—колебания с частотой ш).

Характеристики замкнутой системы сравниваются с задан­ ными эталонными характеристиками, и замеренные отклонения используются для настройки параметров корректирующего уст­ ройства (Wx на фиг. 3.71).

Основным достоинством систем с замкнутыми цепями само­ настройки является возможность стабилизации качества процес­ сов регулирования в условиях влияния на характеристики объ­ екта самых разнообразных неконтролируемых факторов.

К недостаткам следует отнести большую сложность по сравнению с самонастройкой по разомкнутому контуру и неко­ торую инерционность, вызванную необходимостью затраты времени на определение характеристик замкнутой системы. В приведенном примере запаздывание вносится узкополосным фильтром и интегрирующим звеном в цепи настройки коэффи­ циента kan. Кроме того, стабилизация характеристик замкнутой

191

системы требует довольно большого объема начальной инфор­ мации о свойствах управляемого объекта. Тем не менее, количе­ ство необходимой начальной информации в этих системах су­ щественно меньше, чем в несамонастраиваюгцихся и самона­ страивающихся по разомкнутому контуру, обеспечивающих то же качество управления.

Си с т е м ы с э к с т р е м а л ь н о й н а с т р о й к о й к о р р е к т и р у ю щ и х у с т р о й с т в

Системы с экстремальной настройкой корректирующих уст­ ройств обеспечивают стабилизацию параметров корректирую­ щих устройств относительно их значений, соответствующих мак­ симуму качества процессов регулирования, выражаемому неко­ торым функционалом указанных параметров.

Для построения такой системы необходимо сформировать какую-то характеристику, имеющую экстремум в области регу­ лируемых параметров, совпадающих с максимумом качества работы основной замкнутой системы регулирования.

Эту возможность создает использование эталонной модели системы, синтезированной известными способами на основе тре­ бований к основной системе и имеющейся информации о вход­ ном сигнале.

регулярных и случайных возмущений и, в случае необходимости, дополнительных пробных сигналов, будет служить показателем отклонений характеристик системы W Qот заданных.

192

За меру отклонения удобно принять некоторый средний

квадрат этой разности г2, сформированный посредством квад­ ратора и фильтров.

Очевидно, что выдерживание е2 на минимуме соответствует максимальному приближению характеристик системы к желае­ мым. Для отыскания и выдерживания этого минумума может служить рассмотренная выше система экстремального регули­ рования, использующая метод синхронного детектирования и метод градиента.

Параметрам настройки лр, х2,..., .г„ сообщаются колебания поиска малой амплитуды. На выходе квадратора включены син­ хронные детекторы, которые выделяют составляющие, синхрон­ ные с колебаниями поиска.

Эти составляющие присутствуют в сигнале квадратора только в случае отклонения настройки от экстремальной, причем фаза этих колебаний соответствует знаку этих отклонений. Если на­ пряжения с синхронных детекторов подать на интегрирующие

квадратора не будут отсутствовать колебания, синхронные с коле­ баниями поиска, т. е. система не придет к экстремуму.

Знак минус в исполнительных звеньях необходим ' потому, что настройка производится на экстремум-минимум и знаки компонент градиента на выходе синхронных детекторов обрат­ ны знаком отклонений от экстремума по' этим параметрам.

Работа системы экстремальной самонастройки корректирую­ щих устройств протекает в основном так же. как и в случае чисто экстремальных систем с настройкой входных координат, только экстремальная функция в этом случае формируется искусственно и представляет собой некоторый средний квадрат рассогласования между системой и эталоном.

Если изменением средних значений параметров лр, х2,..., хп

за время переходного процесса в основном контуре можно пре­ небречь, (т. е. правомочно использование метода «заморожен­ ных» коэффициентов для исследования динамики основного кон­ тура), и частоты колебаний поиска значительно ниже основных частот собственных и вынужденных движений системы, то зна­

чение s2 может быть определено как средний квадрат рассогла­ сования е.

Передаточная функция в данном случае равна: W =W 0— W C

и формула для е2, считая в случайным стационарным сигна­

лом, будет иметь следующий вид:

оо

1* = — f 5 е(«) аГ»,

— оо

П р и л ож ен и е /

Таблица преобразований Лапласа для простейш их функций

1

13*

195

П ри лож ен и е 2

«-преобразования простейш их дискретны х функций

196

П рилож ение 3

Дискретные передаточные функции элементарных звеньев при ИЭ, формирующем прямоугольные импульсы продолжительности Та

197

П рилож ение 4

Таблица h (т)-функций

т\

198

199