інерції всіх рухомих частин приводу, приведений до осі керма: J
- Момент аеродинамічних сил, діючий на кермо щодо його осі обертання
Засобами simulink:
В В
Дана задача відноситься до так званих обернених задачах динаміки.
Основні напрямки розвитку концепцій обернених задач динаміки
Динаміка як розділ науки про рух розглядає такі завдання:
- по заданих силам, чинним на систему, визначити закон руху (Траєкторію) цієї системи;
- по заданому закону руху системи визначити сили, під дією яких це рух відбувається. p> Ці завдання є в певному сенсі протилежними за своїм змістом. Тому їх іменують прямої та зворотної завданнями. p> Хоча зворотні завдання динаміки мають давню і багату історію, в даний час можна зустріти їх різне тлумачення і розуміння. Найбільш узагальнене визначення поняття обернених задач динаміки наступне. Зворотними завданнями динаміки називаються задачі про визначення активних сил, що діють на механічну систему, параметрів механічної системи і зв'язків, накладених на систему, при яких рух із заданими властивостями є одним з можливих рухів розглянутої механічної системи .. Тут під зворотними завданнями динаміки розуміються задачі про визначення законів керування рухом динамічних систем та їх параметрів з умови здійснення руху за призначеною траєкторії. p> На Протягом тривалого часу перша задача була основною. У середні століття предметом досліджень класичної механіки виявилося, в основному, встановлення властивостей руху заданої механічної системи під дією повністю відомих сил, тобто вирішувалися так звані детерміновані прямі задачі динаміки. У ті часи це і було виправдано, оскільки відповідний рівень розвитку продуктивних сил зажадав рішення в першу чергу завдань встановлення властивостей руху механічних систем різних конструкцій під дією заданих навантажень і сил. Крім того, рішення прямих задач приваблювало ще й тим, що, здавалося, воно може відновити минуле в русі механічної системи і передбачити майбутнє, якщо відомо стан системи в даний момент часу. Правда, ця ілюзія детермінізму була незабаром розвіяна, в основному, завдяки розвитку одного з розділів самої класичної механіки, теорії стійкості руху. Було встановлено, що жоден процес у природі не відбувається так, як він визначається рішенням відповідних рівнянь руху при заданих початкових умовах. p> Це пояснюється, по-перше, тим, що самі рівняння руху не можуть бути складені точно з урахуванням всіх явищ, по-друге, будь-який рух механічної системи супроводжується початковими, параметричними і постійно діючими збуреннями, вони і викликають відхилення дійсного руху системи від руху, отриманого рішенням детермінованою прямої задачі. Було встановлено також, що для збереження бажаних властивостей руху необхідно управляти рухом розглянутої механічної системи, домагатися стійкості цього руху, вимагати, щоб воно було неподатливим до всякого роду збурень. А для цього попередньо доводилося вирішувати зворотні задачі динаміки, визначати, за яких умов здійсненно рух із заданими властивостями. p> З іншого боку, і сам розвиток теорії управління рухами матеріальних систем викликало необхідність вирішення обернених задач динаміки в різних постановках. Все це призвело до того, що зворотні завдання класичної механіки виявилися свого роду напрямними і вихідними завданнями сучасної науки про управлінні рухами матеріальних систем різної фізичної природи і конструкцій. p> У Нині можна говорити про три класах обернених задач динаміки:
- зворотні завдання аналітичної механіки;
- зворотні завдання динаміки керованого польоту;
- зворотні завдання динаміки в теорії автоматичного управління. br/>
Зворотні задачі динаміки в теорії автоматичного управління
Теорія автоматичного управління і регулювання розвивалася незалежно від виникнення і розвитку концепцій обернених задач динаміки. Починаючи з перших найпростіших автоматичних регуляторів, інженери та конструктори створювали автоматичні системи, які забезпечували протікання керованих процесів по бажаних законам. У результаті в теорії автоматичного управління розроблено велику кількість практичних прийомів і методів, які успішно застосовуються при проектуванні і створенні автоматичних систем різного призначення. В основі кожного методу закладені концепції зворотних задач динаміки керованих систем. p> Дійсно, частотні методи розрахунку і проектування систем автоматичного регулювання і управління засновані на наближенні частотних характеристик проектованої системи до відповідних характеристик бажаного виду, тобто процеси в проектованої системі повинні бути близькі до процесів, що протікають в деякій еталонної системи, що відповідає вимогам технічного завдання на проектування. p> Розрахунок параметрів систем автоматичного регулювання кореневими методами також заснований на наближенні динамічних характеристик проектованої системи до відпов...
