Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Advanced control engineering (S.R. Burns, 2001)

.pdf
Скачиваний:
158
Добавлен:
12.08.2013
Размер:
2.71 Mб
Скачать

 

 

 

 

Stabilization

 

 

 

 

Ship Roll

 

 

 

 

 

 

 

 

Fin

 

 

 

 

Dynamics

 

 

 

φd(s) +

 

δd(s)

 

 

 

 

δa(s)

 

 

 

 

 

 

φa(s)

Controller

 

1

 

 

 

 

 

Ksωn2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + Tfs

 

 

 

s

2

+ 2ζωns +

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ωn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

$

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# # #

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# # #

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

$

 

 

$

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

#

$

 

$

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

$

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

# # #

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

$

 

# # #

 

 

# # # # $

 

 

 

 

 

 

 

# # # # $

 

# # # $

 

 

 

# $

 

 

$

 

 

$

 

 

 

# # $

 

$ $

 

$ $

 

$

# #

 

 

 

 

$ $

$

 

$

# #

 

# # #

 

 

$

Imaginary Axis

2

 

 

K = 2.59

1.5

K

G (s) =

2 + 0.7s + 2)

(s +1)(s

1

0.5

0

σa

–0.5

–1

–1.5

–2

–3.5 –3

–2.5

–2

–1.5

–1

–0.5

0

0.5

1

1.5

Real Axis

 

2

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

1

 

2

 

 

K(s + 4s + 8)

 

 

G (s)H (s) =

 

 

 

 

 

 

 

 

s (s + 1)(s2 + 0.7s + 2)

Axis

0.5

 

 

 

 

 

 

 

Imaginary

0

 

 

 

 

 

 

 

 

–0.5

 

 

 

–1

–1.5

–2

–3.5 –3

–2.5

–2

–1.5

–1

–0.5

0

0.5

1

1.5

Real Axis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ζ = 0.7

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

K(s + 2)(s

2

+ 4s + 8)

 

 

K = 10.2

 

 

 

 

 

 

G (s)H (s ) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s (s + 1)(s2 + 0.7s + 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Axis

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K = 10.2

 

 

 

 

 

Imaginary

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–4

–8

–7

–6

 

–5

–4

–3

–2

–1

0

1

 

 

–9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Real Axis

 

 

 

 

$

$

$

 

$

# # #

 

# # #

 

 

$ $ $

 

$

# # #

 

 

 

 

1.5

With Stabilizer

Without

Stabilizer

1

Roll Angle

0.5

0

0

1

2

3

4

5

 

 

 

 

Time (s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

7

8

M

 

 

#

 

#

 

#

# $

 

 

 

 

 

 

#

 

#

#

# #

$

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

#

 

 

 

 

 

 

$ # #

$ #

$ $ $

$

$

# # #

$

#

# # #

$

$

$

$

θA(t )

 

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

β (t )

 

 

 

(a)

 

 

 

 

 

Missile

 

Controller

 

Fin Dynamics

Dynamics

θD(s ) +

U (s)

β (s)

θA(s)

 

G1(s)

 

G2(s)

G3(s)

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

$

$ $

$

$

$

$

$ # $

$

$

 

 

 

$

 

 

 

$

 

 

 

$

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

$

 

1.5

 

 

θi(t)

θi(t ) = A1 sin ωt

θo(t) = A2 sin(ω t φ)

 

 

 

θo(t)

1

 

 

 

 

0.5

A1

A2

0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

ωt (rad)

–0.5

–1

 

φ

 

–1.5

Im

φ1

φ3 φ2

|G1|

|G2|

|G3|

P2ω)

Re

P1(ω)

P3(ω)

$

 

$