Тема 2. (2 ч., срс 1 ч.)
2. Общий подход к проектированию каналов локальных су угловым движением
Общая проблема управления С-том сводится в основном к решению двух задач: формированию пространственно-временной траектории полета и стабилизации движения С-та на этой траектории. Решение второй задачи – стабилизации полета С-та на заданной траектории – обеспечивается синтезом СУ. В процессе синтеза СУ заданную простраственно-временную траекторию полета С-та представляют как совокупность последовательных во времени элементарных этапов (режимов полета).
Проектирование СУ – это процесс выбора оптимального технически реализуемого варианта построения из множества возможных. Проектирование СУ проводят для каждого этапа программы полета, так как этапы отличаются друг от друга целями и требованиями, составом датчиков первичной информации, математическими моделями движения С-та и т.д.
2.1 Основные этапы проектирования локальных су
(с точки зрения разработчика программно-алгоритмической части СУ)
-
Начальный этап проектирования. Включает предварительный расчет СУ ЛА на основных типовых режимах полета с использованием упрощенных математических моделей С-та и идеальных уравнений СУ. Результатами расчетов обычно являются области устойчивости, оптимальные значения коэффициентов передачи, потребные углы и угловые скорости отклонения рулей, потребные мощности приводов и т.д. Например, законы управления и значения коэффициентов передачи СУ выбирают из условия обеспечения заданных значений:
-
время регулирования (переходного
процесса) - промежуток времени между
моментом приложения ступенчатого
воздействия и моментом времени, начиная
с которого, отклонение регулируемой
координаты от требуемого значения
остается в пределах .
-
время нарастания - время между моментом
приложения ступенчатого воздействия
и первым пересечением кривой переходной
функции границы "трубки" допустимых
отклонений см.рис.
- максимальное перерегулирование
часто его называют просто перерегулированием и измеряют в процентах.
ст - статическая погрешность. Характеризует относительную разность между действительным и требуемым значением регулируемой координаты в установившемся режиме. Системы необладающие статической ошибкой, назыв. астатическими. Для таких систем
- порядок астатизма.
О
системах необладающих статической
ошибкой (при отработке
),
говорят, что они обладают астатизмом
первого порядка.
Если
СУ воспроизводит в вынужденном режиме
движения без погрешности воздействие
,
то СУ обладает астатизмом второго
порядка.
-
Этап математического моделирования на ЭВМ с учетом нелинейных характеристик. На зтом этапе уточняют и проверяют предварительно полученные результаты синтеза СУ ЛА с учетом теоретических и реальнополученных характеристик С-т и элементов СУ.
-
Полунатурное (стендовое) моделирование СУ ЛА. Здесь с полным или частичным использованием реальной аппаратуры СУ аналогично, как и на этапе 2, уточняются структура и параметры проектируемой СУ.
-
Летные испытания. Проверяется работоспособность СУ ЛА на всех эксплуатационных режимах полета и проводится доводка СУ ЛА.