Уравнения продольного движения

Уравнения продольного движения в связанных осях для правой системы координат имеют вид (2.1), (2.2), (2.3):

(2.17)

В правых частях уравнений (2.17) стоят суммарные силы и моменты, действующие на фюзеляж вертолета. Они сложным и нелинейным образом зависят от многих переменных. Для установившегося режима полета их можно линеаризовать обычными методами, представив правые части в виде

(2.18)

Для упрощения написания частные производные будем обозначать следующим образом:

, и т. д.

Значения производных сил, отнесенные к массе вертолета M, и производных моментов, отнесенных к моменту инерции вертолета, будем обозначать тильдой:

, и т. д.

Систему (2.17) в линеаризованном виде с добавлением кинематического соотношения можно записать окончательно в виде

(2.19)

Продольное движение можно представить в виде блок-схемы (рис.2.3). Летчик, пилотируя вертолет, замыкает систему по нескольким контурам: угла и угловой скорости тангажа (W1, W2), продольного поступательного перемещения (W3) и вертикального поступательного перемещения (W4). При применении на вертолете автоматической системы повышения устойчивости некоторые контуры (показаны пунктиром) замыкаются дополнительно автоматической системой.

Систему (2.19) можно также представить в векторной форме

, (2.20)

где- вектор состояния;

- вектор управления;

; ;

A и B – соответственно матрицы 4×4 и 4×2.

Элементы матриц A и B определяются аэродинамическими характеристиками несущего винта и фюзеляжа вертолета и, вообще говоря, зависят от режима полета. Поскольку в большинстве своем эти элементы являются частными производными сил и моментов, действующих на вертолет по параметрам движения, их иногда называют производными устойчивости.

Рис. 2.3. Блок-схема продольного движения с летчиком в контуре управления

Решения матричного уравнения (2.20) при u≡0: определяют собой движение вертолета с фиксированным управлением, т.е. характеристики собственной устойчивости вертолета. Собственное движение вертолета с фиксированным управлением, очевидно, будет определяться корнями характеристического уравнения, которое можно записать в виде: или в развернутом виде

. (2.21)

Левая часть уравнения (2.21) представляет собой характеристический многочлен 4-го порядка относительно s, коэффициенты которого зависят от производных устойчивости.

Материалы о транспорте:

Синтез законов управления
Автоматическая стабилизация вертолёта по углу тангажа на режиме висения На режиме висения и околонулевых скоростях зависимость угла тангажа от движения центра масс является слабой. Постоянная времени ...

Дерево целей системы управления запасами на промежуточным складом
Первый уровень: Рациональное использование площадей хранения 1.1 Удобные боксы 1.2 Минимум передвижении товара 1.3 Регулярная уборка на складе 1.4 Универсальные полки 1.5 Создание места для заявок 1. ...

Выбор оборудования для участка
Таблица 5 Наименование оборудования Марка или тип Кол-во Устан. мощ-сть Габариты Заним. площадь 1 2 3 4 5 6 Слесарный верстак 2240 2 - 1000х750 0,75 Подъемник для вывешивания автомо-лей 1 4,0 1000х75 ...