ля:
(23)
(24)
При малих кутах атаки і кутах відхилення рулів зручно користуватися поняттям аеродинамічних фокусів ЛА. Фокусом ЛА по куту атаки називається точка докладання тій частині нормальної сили, яка пропорційна куту атаки (тобто). Тоді при закріплених органах управління момент аеродинамічних сил щодо осі 0z1, що проходить через точку фокусу, не залежить від кута атаки. Аналогічно можна показати, що момент щодо фокусу по не залежить від, а момент щодо фокусу по не залежить від.
Користуючись поняттям аеродинамічних фокусів, можна записати наступний вираз коефіцієнта моменту тангажа ЛА при малих кутах, і:
(25)
Де,
,
.
У цих виразах,, - координати фокусів по, і.
З формули 21 знаходимо момент тангажа при М=0.3 і M=0.95:
.5 Визначення моменту інерції
Момент інерції для ракети: AGM - 158 Jassm розраховується за формулою:
(26)
Висновок до розділу
У даному розділі були визначені всі геометричні параметри ракети класу повітря-поверхня AGM - 158 Jassm. Також були знайдені коефіцієнти підйомної сили, підйомна сила і момент інерції даного ЛА на двох режимах польоту при М=0.3 і M=0.95.
2. Постановка завдання
.1 Призначення системи стабілізації
Системою стабілізації ЛА прийнято називати сукупність пристроїв (включаючи сам ЛА як об'єкт управління), розташованих на борту ЛА і призначених для корекції динамічних характеристик ЛА та програмного зміни деяких кутових його координат (найчастіше кутів крену, тангажа і нишпорення).
До складу системи стабілізації входять виконавчі механізми (рульові приводи ЛА), датчики інформації про стан ЛА (вимірювачі кутових швидкостей, кутів і нормальних прискорень), а також різні підсилювально-перетворювальні пристрої, що реалізують зворотні зв'язки по цих координатах. Датчики інформації та апаратуру зворотних зв'язків називають автопілотом, так що прийнято говорити, що система стабілізації складається з ЛА з керманичами приводами, як об'єкта управління, і автопілота.
Система стабілізації ЛА є підсистемою системи управління ЛА більш високого ієрархічного рівня - системи наведення.
Зазвичай маневрений безпілотний ЛА стабілізується щодо всіх трьох його координатних осей. Так як на ЛА безперервно діють возмущающие сили й моменти, система стабілізації повинна бути системою автоматичного регулювання замкнутого типу. У таких системах стабілізація здійснюється шляхом створення керуючих моментів, спрямованих на знищення виникаючої помилки.
Випишемо передавальні функції ЛА a12 + a11a42 при русі у вертикальній площині.
Як відомо, процес приведення передавальних функція ЛА до виду стандартних ланок визначається знаком суми a12 + a11a42.
Для стійкого ЛА звичайної схеми (a12 + a11a42 gt; 0) передавальні функції мають вигляд:
,
де k- передавальний коефіцієнт;
T0-постійна часу;
- відносний коефіцієнт демфірованія.
Для нестійкого ЛА (a12 + a11a42 lt; 0)
Основні висновки, до яких приводить аналіз наведених передавальних функцій залежно від умов польоту.
1. Для одного і того ж ЛА на різних режимах польоту динамічні коефіцієнти змінюються в десятки і навіть (у деяких випадках) сотні разів.
. Як правило, визначальними режимами польоту є режими, що характеризуються максимальними і мінімальними значеннями швидкісного напору.
3.Коеффіціент a13, a44 і максимальні при максимальних значеннях швидкісного напору і мінімальні при мінімальних значеннях швидкісного напору.
.Для високоенерговооруженних ЛА, у яких запас палива досягає 50% стартової маси і більше, на різних режимах польоту для одного і того ж ЛА у зв'язку зі значними змінами центрування коефіцієнт статичної стійкості mz може бути як позитивним, так і негативним. Як правило, у міру вироблення палива центровка ЛА йде вперед (див. Рис.3), тому запас стійкості збільшується.
.Для великої кількості режимів значення коефіцієнта власного демпфірування ЛА невелике і знаходитися в межах 0.05 ... 0,2.
Таким чином, ЛА як об'єкт управління являє собою сукупність динамічних ланок (коливальний ланка, коливальний ланка з реальним дифференцирующим, апериодическое з нестійким), якi характеризуються великим розкидом всіх динамічних коефіцієнтів (коефіцієнтів підсилення і постійних часу), поганим демпфуванням власних коливань і в деяких випадках статичної нестійкістю. Тому для побудови необхідних характеристик стійкості і керованості необхідна автоматична система стабілізації, синтезу якої присвячена дана дипломна робота.
. 2 Вимоги до системи стабілізації
Вимоги до системи стабілізації типов...
