2.2. Задача управления

Современные воздушные лайнеры предоставляют пассажирам высочайший уровень комфортности, при котором пребывание в салоне самолета по ощущениям практически не отличается от обычных наземных условий. Для этого, в частности, необходимо, чтобы самолет летел строго горизонтально, а значит угол крена () должен быть приведен к величине, близкой к нулевому значению и поддерживаться таким, пока не потребуется совершить маневр разворота. Решение этой задачи требует выдерживания угловой скорости по крену () на уровне, близком к нулю.

Для беспилотных летательных аппаратов выдерживание близких к нулю значений угла крена и угловой скорости по крену обеспечивает наилучшие условия работы навигационной аппаратуры и аппаратуры наведения в режиме обзора зоны расположения цели, обнаружения и выбора цели.

В результате задача управления угловым движением ЛА в канале крена (задача угловой стабилизации крена) формулируется как задача приведения к нулевым значениям угла крена и угловой скорости по крену и выдерживания этих условий в течение маршевого полета.

А это означает, что в рамках рассматриваемой задачи

_з = 0;

где: _з – заданное значение угла крена;

- заданное значение угловой скорости по крену.

Имя в виду, что система управления работает по отклонению, значения отклонений от заданного угла крена и угловой скорости крена

 =  - _з = 

равны самим значениям угловых координат в креновом движении. С учетом этого нет необходимости в специальном задающем устройстве в системе управления, и этот блок можно исключить из структурной схемы.

2.3. Синтез системы управления.

При проектировании системы сначала неизвестно, как будет выглядеть вся система в целом, либо отдельная её часть. Задача состоит в том, чтобы создать систему, надлежащим образом выполняющую свои функции. Эта задача называется задачей синтеза. Именно задача синтеза и является основной в процессе проектирования.

Рассмотренные и решенные в предыдущем параграфе задачи являются первыми шагами процесса синтеза системы стабилизации ЛА в канале крена:

• определена цель управления: управление угловым движением относительно продольной оси ЛА для создания комфортных условий полета;

• выбраны переменные, подлежащие управлению: угол крена и угловая скорость крена;

• сформированы требования к этим переменным (   0; ).

Дальнейшие этапы в синтезе системы управления состоят в определении конфигурации системы, задании структуры регулятора и определении основных его параметров.

В общем виде процесс синтеза системы управления может быть представлен в виде следующей схемы (рис. 2.6.).

Рис. 2.6. Процесс синтеза системы управления

Конфигурация системы, обладающая желаемым качеством, обычно включает в себя объект управления, измерительное устройство, регулятор, исполнительное устройство.

Исполнительное устройство, независимо от выбранного типа должно быть способно эффективно влиять на поведение объекта управления. После выбора конфигурации системы управления необходимо получить модели для каждого из элементов системы управления.

Следующий шаг состоит в выборе регулятора, который часто представляет собой сумматор, выполняющий операцию сравнения желаемого и действительного значений выходной переменной объекта, и следующий за ним усилитель сигнала ошибки.

Заключительный шаг процедуры синтеза состоит в настройке параметров системы, которые обеспечивали бы желаемые показатели качества. Если в результате подбора параметров достигаются желаемые показатели качества, то процесс синтеза на этом заканчивается. В противном случае, возможно, потребуется заменить конфигурацию системы или выбрать исполнительное устройство с улучшенными характеристиками. После этого необходимо повторить все этапы синтеза до тех пор, пока не будут удовлетворены требования, предъявляемые к системе или пока не будет принято решение, что эти требования являются слишком жесткими и их необходимо ослабить.