- •Часть 2
- •6. Типовые схемы локальных су боковым движением самолета
- •Тема 6. (10 ч., срс 4 ч.)
- •6.1. Уравнения бокового движения самолёта
- •Остальные обозначения – стандартные.
- •6.2. Упрощенные модели бокового движения.
- •6.3. Статическая система стабилизации угла крена
- •Н а рис. Ниже показана расчетная структурная схема системы
- •6.4. Астатическая система стабилизации угла крена
- •6.4. Су заданным углом курса
- •6.4.1. Су заданным углом курса (плоский разворот самолета)
- •6.4.2. Су заданным углом курса (управление разворотом через крен)
- •Тема 7. (4 ч., срс 2 ч.)
- •7. Типовые схемы су высотой полета самолета
- •7.1. Система стабилизации высоты полета самолета с внутренним перегрузочным контуром
- •7.2. Система стабилизации высоты полета самолета с внутренним контуром тангажа
- •Тема 8. (4 ч., срс 2 ч.)
- •8. Типовые схемы су полетом по заданной линии пути
- •8.1. Система стабилизации бокового смещения центра масс самолета
- •Тема 9. (4 ч., срс 2 ч.)
- •9. Типовые схемы су скоростью полета
- •9.1. Автомат тяги
- •9.2. Директорное управление рычагом управления двигателем
- •Тема 10. (10 ч., срс 4 ч.)
- •10. Типовые схемы су заходом на посадку и посадки
- •10.1. Система управления продольным движением самолета при заходе на посадку
- •10.2. Система директорного управления заходом на посадку
- •10.3. Система управления боковым движением самолета при заходе на посадку
8.1. Система стабилизации бокового смещения центра масс самолета
Назначение – устранение бокового смещения Z с использованием координированного разворота (разворота с креном без скольжения). Для ликвидации (или уменьшения) скольжения, а также демпфирования колебаний по рысканию используется руль направления.
При исследовании координированного ( = 0) или близкого к координирован-ному ( мал) развороту применяется система уравнений:
( где В – угол сноса – характеризует действие бокового ветра), которой соответствует структурная схема; .
Т.е. связь между движением по крену и боковым смещением характеризуется приближенной ПФ:
В зависимости от величины бокового смещения в системе траекторного управления формируется сигнал заданного угла крена, который поступает на вход системы стабилизации угла крена. Структурная схема системы стабилизации бокового смещения представлена на рис. ниже:
uде Wкy(S) – ПФ корректирующего устройства (КУ), определяющего закон формирования зад. Пренебрегая динамикой привода, ПФ статической системы стабилизации угла крена можно записать в виде:
(4.26)
где:
Тогда ПФ разомкнутого контура стабилизации бокового смещения примет вид:
Для обеспечения структурной устойчивости (демпфирование колебаний) в закон формирования зад необходимо вводить сигнал производной
(4.27),
который может быть получен с использованием инерциальной навигационной системы при полете по маршруту или путем реального дифференцирования сигнала курсового радиомаяка (при заходе на посадку и при посадке).
Таким образом, ПФ КУ примет вид:
(4.28)
Соответственно ПФ разомкнутого контура
(4.29)
Выбор передаточных коэффициентов Kz; KVz производят из условий обеспечения требования, чтобы частота среза разомкнутого контура находилась на участке ЛАЧХ с наклоном –20 дБ/дек и при этом выполнялось условие:
;
Так как выражение для частоты среза имеет вид:
,
получаем следующие формулы для определения Kz; KVz:
.
Из структурной схемы рис.4.10 находим ПФ (для упрощения полагаем ):
(4.30)
.(4.31)
Из ПФ (4.30) и (4.31) видно, что в конце переходного процесса, вызванного боковым порывом ветра, боковое смещение обращается в 0 (система астатическая), а
(4.32)
Т.е. самолет движется по заданной траектории, развернувшись по курсу на величину угла сноса.
Получение путем дифференцирования сигнала Zизм сопровождается увеличением уровня помех (см. рис.):
что неизбежно сказывается на точности стабилизации заданной траектории. Трудности, связанные с получением сигнала , можно обойти, если использовать в законе формирования зад сигнал отклонения самолета от заданного курса:
(4.33)
Структурная схема системы стабилизации боковым смещением с законом (4.33) показана ниже.
Недостатком такого закона управления является наличие статической ошибки стабилизации бокового смещения (система статическая), определяемой из ПФ
(для (4.34)
и равной: .
Так, что при постоянной скорости бокового ветра самолет летит параллельно заданной траектории. При этом величина отклонения самолета от заданной траектории прямо пропорциональна передаточному числу по курсу и обратно пропорциональна передаточному числу по величине бокового смещения.