Билет 22.
1. Комплексирование измерителей в су ла.
Для достижения необходимой точности измерений летных параметров используются избыточные датчики.
Решаются три задачи:
Преодоление естественных недостатков, присущих тому или иному виду измерителей;
Повышение суммарной точности оценок параметров полета;
Повышение надежности СУ ЛА.
Например, гироскопический ДУС. Ставятся не три, а четыре датчика. Таким образом, по показаниям трех датчиков можно выяснить, какими должны быть показания четвертого.
Если мы имеем несколько измерителей одной и той же случайной величины, то мы можем построить линейную оценку, оценку с линейной дисперсией.
Датчики высоты
Баровысотомеры,
нейтронные и ионизационные датчики
высоты.
-
кванты излучения, на борту стоит ЧЭ и
по частоте щелканий можно судить о
высоте.
Баровысотомер:
«+»: - скрытность работы;
«-»: - точность не обеспечивает полет на сверхмалой высоте;
зависимость от местного давления(барометрического);
зависимость от скорости полета и углов атаки;
ИНС
«+»: - отсутствие демаскирующих излучений;
отсутствие возможности создания помех извне;
«-»: - относительно низкая надежность;
точность работы не обеспечивает полет на сверх малых высотах;
скорость ухода нарастает пропорционально времени, прошедшему со времени последней коррекции (как квадрат времени).
АПСН
По габаритам сопоставимо с только что рассматриваемыми. Точность зависит от количества спутников. При наличии 3-4 спутников точнсть около 20-50 метров по высоте.
РВ
«+»: - только РВ МВ(малых высот) решает задачу обеспечения полета на сверхмалых высотах;
«-»: - подверженность помехам;
- наличие демаскирующих признаков.
Таким образом, для того чтобы обеспечить полет на сверхмалых высотах, необходим РВ, но требуется его комплексирование с другими системами.
2. Моделирование и отладка сложных систем управления ла.
Ну здесь полная «вода». То, что конкретно он хотел, я не нашла. А вообще, он упоминал о математическом моделировании. Здесь должно быть понятно, что для каждого объекта мы можем составить свою передаточную функцию, собрать систему вместе и промоделировать, пронаблюдать результаты. В полунатурном моделировании мы можем все это пронаблюдать, подключив измерители, снимать показатели и радоваться жизни Нужно учесть, что если у нас многосвязная модель, мы производим одновременное регулирование. Т.о. система строится так, что возмущения нужно гасить и в других каналах.
Принцип декомпозиции является основным принципом системного подхода. В своем наиболее общем виде этот принцип представляет собой методологическую концепцию, которой целесообразно руководствоваться при анализе сложных объектов и систем, а так же при решении сложных комплексных задач. Содержание данной концепции состоит в том, что при исследовании сложного объекта в первую очередь выявляется его внутренняя структура, характер связей между образующими его частями или элементами, чтобы по возможности свести исходную задачу исследования объекта к совокупности частных задач исследования его составных частей. Таким образом, искусство овладения принципом декомпозиции можно было бы определить как «искусство упрощать».
Менее строгий, но так же широко применяемый принцип декомпозиции состоит в искусственном упрощении математических моделей, что позволяет ослабить или полностью исключить связи между некоторыми ее частыми и создать тем самым предпосылки для разделения рассматриваемой задачи на независимые части. Широко применяемая методика изучения сложных процессов путем применения двух групп моделей – возмущенного и невозмущенного движения – также представляет собой по существу особый прием декомпозиции, сводящий исходную задачу к двум последовательно решаемым задачам, первая из которых состоит в исследовании закономерностей невозмущенного движения, а вторая – в последующем учета действия возмущений.
В ТУ принцип декомпозиции нашел широкое и разностороннее применение. Рассмотрим два типичных варианта реализации данного принципа, играющих определенную роль при формировании облика систем управления подвижными объектами практически любых классов. Первый из этих вариантов состоит в разделении общей задачи управления движением на две задачи, которые назовем задачами управления и стабилизации. Так же этот вариант принято называть принципом управления по схеме «наведение - стабилизация». Второй из рассмотренных ниже вариантов декомпозиции исходной задачи управления известен в теории управления как принцип независимого (развязанного) управления.
Принцип управления по схеме «наведение - стабилизация».
Суть данного принципа управления заключается в разделении общей задачи управления движением на две взаимосвязанные задачи – задачу программирования движения центра масс объекта управления (задачу наведения) и задачу отработки найденных программ управления в процессе движения путем соответствующего воздействия на органы управления (задачу стабилизации движения). Задача программирования движения состоит в определении закона движения центра масс объекта управления из условия достижения конечной цели управления. Закон движения может выражаться в различной форме. Для летательных аппаратов закон движения задается чаще всего в опосредованной форме в виде программ изменения во времени (или в функции другой подходящей переменной, например, скорости пройденного пути) тех величин, которыми определяется управляющее силовое воздействие на объект управления, формирующее требуемую траекторию его движения. Такими величинами являются углы тангажа и рысканья баллистической ракеты, определяющие направление вектора тяги двигательной установки, углы атаки и скольжения планирующего ЛА. Закон управления так же может задаваться в виде программ изменения во времени тех фазовых координат объекта управления, которые непосредственно описывают движение. Наконец, закон движения может выражаться в так называемой замкнутой форме в виде явных функциональных зависимостей тех или иных параметров управления.
В зависимости от класса подвижных объектов задача программирования движения имеет соответствующую специфику и носит различное название. В САУ движением ракет и других летательных аппаратов данная задача называется задачей наведения и ее решение возлагается на соответствующую часть общей системы управления, называемую системой наведения. На баллистических ракетах, у которых процесс управления прерывается до окончания движения, задача наведения приобретает дополнительную специфику, состоящую в том, что кроме программ управления движением должен быть определен момент прерывания управления. Рассмотрим теперь вторую часть общей задачи управления движением, состоящую в реализации программ управления путем выработки команд, подаваемых на органы управления движущегося объекта. При управлении движением в автоматическом режиме задача отработки программ управления и обеспечения устойчивости движения возлагается на соответствующую часть общей СУ, называемой системой стабилизации движением. Системы стабилизации движением строятся и функционируют как замкнутые системы автоматического регулирования, целью управления в которых является сведение к нулю рассогласования между заданным значением входной величины, изменяющейся по некоторому закону и измененными значениями соответствующего параметра движения. Выходом системы стабилизации являются команды управления, подаваемые на силовые приводы, которые в свою очередь приводят в действие органы управления ЛА, в результате чего формируется необходимое силовое воздействие на ЛА.
Принципиальные выводы:
1. На систему управления любым подвижным объектом возлагаются три основные функции:
функция получения навигационно-измерительной информации;
функция наведения, заключающаяся в программировании движения объекта управления и выработке разовых команд наведения из условия достижения конечной цели управления;
функция стабилизации движения, заключающаяся в отработке программ управления, сформированных в ходе решения задачи наведения, и в обеспечении устойчивости движения в условиях действия на объект управления комплекса внешних и внутренних возмущений.
2. В соответствии с перечисленными функциями СУ подвижным объектом может быть разделена на три взаимосвязанные функциональные подсистемы: навигационно-измерительную систему (НИС), систему наведения (СН) и систему стабилизации движения (ССД)
Принцип независимого (развязанного) управления.
Принцип независимого управления относится к проблеме построения СУ сложными многоконтурными и многофункциональными объектами, которые описываются большим числом параметров состояния и имеют несколько независимых компонент. Поскольку в такой системе имеется несколько замкнутых контуров управления, данная система является многоконтурной, причем ввиду того, что между отдельными контурами существуют перекрестные связи, возможно вредное влияние одних контуров на другие, что может ухудшить качество СУ или сделать ее неработоспособной. Идея принципа развязного управления состоит в том, что СУ сложным многосвязным объектом следует по возможности строить виде совокупности независимых подсистем, каждая из которых имеет меньшее число параметров и не оказывает влияние на функционирование смежных подсистем.