Методы наращивания устойчивых контуров

Система управления самолетом рассматривается как многоконтурная система. В общей структуре определяют 3 изолированных контура:

1) Контур продольного движения.

2) Контур движения рыскания и бокового движения.

3) Боковое движение с управляемым креном.

Каждый контур управления изолированным движением самолета включает ядро СУ и внешний контур.

Бок.дальность

Формирование контуров управления изолированной формой движения.

Оба контура в совокупности составляют СУ самолетом.

Для управления движением самолета рассматриваются следующие задачи:

1) Определение ПФ автомата демпфирования, автомата стабилизации и автомата управления траекторным движением для обеспечения необходимых запасов по амплитуде и по фазе в каждом контуре.

При решении данной задачи ПФ самолета, привода и датчиков считать известными.

В курсовой работе принять ПФ датчиков=1, а ПФ привода описать колебательным звеном.

2) Определить программы настройки коэффициентов усиления автоматов демпфирования, стабилизации и управления траекторией по скоростному напору в области возможных режимов полета при выполнении требований к постоянству частоты и относительного коэффициента демпфирования.

Для статически устойчивого самолета на практике выбор коэффициента обеспечивается на основе наращивания устойчивых контуров по заданным запасам устойчивости.

При выборе привода его постоянная времени выбирается в 10 раз меньше, чем постоянная времени самолета и округляется до значения определенного ряда. (0.05;0.02;0.01),(0.2;0.15;0.1)

Привод состоит из двигателя и ротора. Сервопривод имеет жесткую и гибкую обратные связи и отслеживает угол поворота и угловую скорость.

Для создания устойчивого контура демпфирования выбирают коэффициент усиления автомата демпфирования по требуемой величине коррекции амплитудной характеристики.

При синтезе системы с использованием MatLab необходимо учитывать допущения классической ТАУ:

1)Все критерии устойчивости, критические точки и запасы устойчивости в целях определенности установленной для передаточной функции с положительным коэффициентом усиления и случая превышения порядка полинома знаменателя над порядком полинома числителя.

2)Для ПФ с положительным коэффициентом усиления корректирующего звена является отрицательная обратная связь.

3)Запасы устойчивости по амплитуде и по фазе определяются по характеристикам разомкнутой системы для единичной, отрицательной обратной связи.

Для каждого контура определяются значения запасов устойчивости по амплитуде и по фазе по характеристикам разомкнутой системы.

Характеристики переходных процессов и расположение корней определяются для ПФ замкнутой системы. Выбор коэффициента усиления автомата устойчивости и демпфирования завершает расчет ядра системы.

Особенности расчета траекторного контура.

ПФ по траекторному параметру может содержать одно-два интегрирующих звена.

Контур траекторного управления может быть структурно – неустойчивым и содержать два интегрирующих звена. В этом случае двойное интегрирующее звено рассматривается как два последовательно соединенных интегральных звена, каждое из которых охватывает обратной, отрицательной связью по скорости и величине изменения траекторного параметра и последовательно вычисляющихся два коэффициента усиления по запасам устойчивости. Для каждого контура и всей системы проверяют запасы устойчивости и с учетом выбранных коэффициентов определяется характер переходных процессов и расположение корней для замкнутых контуров.