ез інерційність елементів і нелінійності їх характеристик. Тому закон управління можна розглядати ще як рівняння ідеального автопілота.
По виду закону керування автопілоти класифікуються на статичні і астатичні. Статичними називають АП, у яких в сталому стані відхилення керма пропорційно зміні регульованого параметра (куту відхилення ЛА за відповідним каналу), а при постійному зовнішньому обуренні, чинному на ЛА, має місце статична помилка: стале відхилення регульованого параметра від початкового положення на величину, пропорційну зовнішньому обуренню. У астатичних автопілотів за наявності постійного обурює впливу на ЛА статична помилка відсутня (відхилення регульованого параметра зводиться до нуля). У таких АП кожному значенню регульованого параметра відповідає пропорційна цьому відхиленню швидкість відхилення керма.
Закони управління можна класифікувати за складом сумарного сигналу керування з датчиків: по куту; по куту і кутової швидкості; по куту, кутової швидкості та кутовому прискоренню; по куту, кутової швидкості та інтегралу від кута; і за типом зворотного зв'язку в рульовому приводі АП: жорстка зворотній зв'язок; швидкісна зворотній зв'язок; ізодромний зворотній зв'язок.
У даній роботі в автопілоті використовується жорстка зворотній зв'язок з датчиками по кутку, закон управління якого має вигляд:
В
4 Рульовий привід з жорсткою зворотним зв'язком
Жорстка зворотній зв'язок забезпечує пропорційність кута відхилення керма величиною керуючого сигналу і слабку залежність цього відхилення від шарнірного моменту. Сигнал, пропорційний куту відхилення керма, за допомогою зворотного зв'язку порівнюється із керуючим сигналом. В якості елемента зворотного зв'язку може бути використаний потенціометричний датчик, що вимірює кут відхилення керма. На рис.2 показана структурна схема рульового приводу з жорсткою зворотним зв'язком.
В
Рис.2. Структурна схема рульового приводу з жорсткою зворотним зв'язком
Передавальна функція рульового приводу:
В
або
В
де - постійна часу рульового привода,
- ступінь загасання коливань рульового приводу,
В
-коефіцієнт передачі рульового привода,
Введення жорсткої зворотного зв'язку, крім забезпечення пропорційності кута відхилення керма величиною керуючого сигналу, знижує постійну часу рульового привода, тобто збільшує його швидкодію. Частота власних коливань рульового приводу повинна бути приблизно на порядок вище частоти кутових коливань ЛА.
5 Синтез системи
Складемо структурну схему розімкнутої системи рульового приводу з жорсткою зворотним зв'язком і визначимо значення коефіцієнтів.
Структурна схема розімкнутої системи рульового приводу показана на рис 1:
В
Рис. 1. Структурна схема розімкнутої системи рульового приводу
Для визначення коефіцієнта Ку змоделюємо структурну схему розімкнутої системи рульового приводу з жорсткою зворотним зв'язком в програмному середовищі MathLab 6.5.
В
Рис. 2. Структурна схема розімкнутої системи рульового приводу в середовищі MathLab 6.5
Наведемо ЛАФЧХ розімкнутої системи рульового приводу з жорсткою зворотним зв'язком при значенні коефіцієнта Ку = 100
В
Рис. 3. ЛАФЧХ рульового приводу розімкнутої системи
З графіка видно, що при значенні коефіцієнта Ку = 100 запас по фазі становить П† = 38,7 Лљ. З цього випливає, що дана система стійка.
Складемо структурну схему замкнутої системи рульового приводу з жорсткою зворотним зв'язком і визначимо значення коефіцієнта Кос.
Структурна схема замкнутої системи рульового приводу з жорсткою зворотним зв'язком має вигляд показана на рис. _ br/>В
Рис. 4. Структурна схема замкнутої системи рульового приводу з жорсткою ОС
Для визначення коефіцієнта Кос змоделюємо структурну схему замкнутої системи рульового приводу з жорсткою зворотним зв'язком в програмному середовищі MathLab 6.5.
В
Рис. 5. Структурна схема замкнутої системи рульового приводу з жорсткою ОС в середовищі MathLab 6.5
Наведемо ЛАФЧХ замкнутої системи рульового приводу з жорсткою зворотним зв'язком при значенні коефіцієнта Кос = 0.1 (рис. 6):
В
Рис . 6. ЛАФЧХ рульового приводу замкнутої системи
З графіка видно, що при значенні коефіцієнту Кос = 0.1 запас по фазі становить П† = 40.9 Лљ. З цього випливає, що дана система стійка. p> Графік перехідного процесу в замкнутому рульовому приводі з жорсткою зворотним зв'язком має вигляд при значенні коефіцієнтів Ку = 100 і Кіс = 0.1:
В
Рис. 7. Перехідний процес в рульовому приводі ...
