1 Цель работы
Целью данного курсового проекта является проектирование системы стабилизации воздушного судна по углу тангажа. Получение передаточных функций летательного аппарата и системы стабилизации, постоянных, коэффициентов. Анализ проектируемой системы на устойчивость.
2 Задание на курсовой проект
Заданы следующие коэффициенты в уравнениях движения самолёта:
a1 = 0.86 1/с; = 0.16 1/с; a2 = 6.54 1/с; a3 = 11.7 1/с2; a4 = 0.57 1/с; a5 = 0;
Полёт проходит на высоте H=6000 м, со скоростью V=190 м/с.
Тип воздушного судна ЛСС (лёгкий сверхзвуковой самолёт).
Для проектирования рулевой машины задано:
Отклонение руля -40 +30 град.
Максимальная скорость отклонения руля 95 град/с.
Давление напорной магистрали pН=50∙106 Па.
Коэффициент шарнирного момента KШ = 620 Нм.
В гидравлической системе используется смесь масла и спирта в пропорции 1:1, плотность смеси ρ ≈ 0.9 кг/м3.
3 Формирование и анализ модели ла (воздушного судна)
Уравнения движения воздушного судна:
OX: , (1)
OY: , (2)
OZ: , (3)
. (4)
X и P являются функциями:, . Уравнения в линеаризованном виде:
, (5)
, (6)
. (7)
(8)
Требуется решить систему уравнений (6), (7), (8) относительно υ и α, операторным методом:
,
, (9)
. (10)
Составив определители находится решение:
,
; .
Каждое решение представляется как сумму нескольких ПФ, помноженных на соответствующее входное воздействие.
Требуемые передаточные функции:
;;;;;;;;;.
На основе решения системы уравнений может быть составлена матрица передаточных функций.
; .
Рассматриваются отдельные передаточные функции, приведённые к виду , где:
,
,
.
Если коэффициенты при передаточных функциях отрицательные, они могут быть записаны с положительным знаком, и их знак будет учтён при составлении модели. Передаточные функции модели воздушного судна следующие:
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
На рисунках 1 – 7 показаны амплитудно – фазовые логорифмические характеристики для передаточных функций по углам тангажа, наклона траектории и скоростей изменений этих углов, переходные процессы для скоростей изменения углов, при входном возмущении, заданном углом отклонения руля.
Некоторые переходные процессы не устанавливаются. У устойчивых процессов недопустимо перерегулирование. Система нуждается в дополнительной коррекции.