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 , соответствующая первому уравнению (2.20) на порядок больше постоянной времени . Следовательно, характерные для стабилизации короткопериодические движения по углу можно исследовать без учета .

Движение центра масс по вертикали также слабо влияет на , так как суммарная сила несущего винта в исходном режиме проходит приблизительно через центр масс и небольшие изменения ее величины при стабилизации вертолета по высоте слабо влияют на . Поэтому для исследования стабилизации вертолета по углу тангажа система (2.20) 4-го порядка заменяется уравнением второго порядка:

. (3.1)

Закон управления шагом винта запишется в виде:

(3.2)

В работе рассматривается управление общим шагом винта.

Структурная схема имеет следующий вид

Рис. 3.1. Структурная схема управления.

;

.

На режиме висения

;

.

;

;

Ниже представлен сигнальный граф, соответствующий рассмотренной выше структурной схеме (Рис. 3.1):

Рис. 3.2. Сигнальный граф.

;

;

; (3.3)

.

Основным звеном в замещающей схеме является третье с передаточной функцией второго порядка

(3.4)

(3.5)

Вид и время переходного процесса в основном определяются этим звеном. Два первых звена с малыми постоянными времени T1 и T2 описывают быстропротекающие переходные процессы и лишь незначительно изменяют проходящее через них управляющее воздействие .

Практически не влияя на вид суммарного переходного процесса, они вносят небольшое динамическое запаздывание, равное сумме постоянных времени этих звеньев:

Tп=T1+T2;

T1=0.0313;

T2=0.134.

Полное время переходного процесса (время регулирования) будет: , где время переходного процесса основного звена (3.4). Передаточные числа находятся из передаточной функции основного звена (3.4). Напишем ее в виде:

(3.6)

где - относительный коэффициент затухания,

- коэффициент усиления,

, .

Из сравнения коэффициентов знаменателей передаточных функций (3.5) и (3.6) и учитывая выражения для ; ; ; , находим формулы для расчёта передаточных чисел , :

Материалы о транспорте:

Кузов. Классификация повреждений. Конструкция кузова легкового автомобиля
Назначение кузова современного легкового автомобиля определяется двумя функциями: кузов обеспечивает пассажирам и водителю комфорт и безопасность в аварийных ситуациях. По назначению и исполнению куз ...

Анализ характеристики груза и его тары
Трубы стальные водогазопроводные ГОСТ 3262-75, марка стали 1;2;3 ПС/СП, 08 КП Диаметр Ду 80 (88,9) мм Толщина стенок 2,5-4,0 мм Длина 12,0 мм Трубы стальные водогазопроводные имеют высокие технически ...

Поперечная устойчивость на больших углах атаки
Рис. 28 Изменение коэффициента Су при нарушении поперечного равновесия на различных углах атаки С увеличением угла атаки поперечная устойчивость ухудшается и на углах атаки, близких к критическому, м ...