і для стежать систем: вони повинні відпрацьовувати подаються на їх вхід сигнали швидко і точно. Крім того, вони повинні швидко і точно парирувати впливи. Зазвичай зазначені параметри характеризуються часом перехідного процесу, перерегулювання, порядком астатизма і статичними помилками.
Важлива нечутливість системи до зміни параметрів як самого виробу (розкид статичних та динамічних характеристик), так і інших блоків контуру стабілізації: датчиків (навігаційна система), виконавчих механізмів (рульовий привід, керма) і тд. Крім того, система стабілізації повинна працювати на всіх ділянках траєкторії, на всіх режимах швидкості та ін. Зазначене властивість систем управління іноді називають робастний або грубістю системи. Ця властивість настільки важливо, що для його забезпечення допускається зниження до певного рівня швидкодії і точностних показників системи.
До систем управління зазвичай пред'являють вимоги по запасах стійкості по фазі і амплітуді. Цими запасами в якомусь сенсі забезпечується робастність системи. Зрозуміло, що наведені раніше вимоги по точності та робастності може виконувати система, що володіє необхідними запасами стійкості. Якщо якимось чином це перевірено (наприклад, за допомогою математичного моделювання), то оцінювати запаси стійкості по фазі і амплітуді не обов'язково, хоча і бажано.
Для нелінійних систем, якою є система стабілізації, характерна наявність автоколивань. На автоколивання також накладаються обмеження. Як правило, це обмеження амплітуди і частоти, причому не тільки параметрів руху самого виробу, а й усіх пристроїв контуру стабілізації. Наприклад, за певних умов рулі ракети можуть здійснювати автоколивання зі значною амплітудою і частотою, а сам виріб буде рухатися практично прямолінійно. Хоча в цьому випадку вимоги до точності реалізації траєкторії не порушуються, але механічна частина рульового приводу буде зношуватися і може вийти з ладу.
Вимоги до запасів стійкості і якості управління
Замкнута система повинна бути стійка із запасами стійкості:
За фазі: 30 °? ? ? ? 80 °
За амплітудою:? Lm? 6 Дб.
Час перехідного процесу - не більше 1,5 с.
перерегулювання - не більше 12%.
. 3 Формування вихідних даних
Літальний апарат:
аеродинамічна схема - бесхвостка;
швидкість польоту Vmax=314 м/с, Vmin=33 м/c;
маса m=1050 кг;
площа крила S=0.564 м2;
САХ крила ba=0.235 м;
мидель корпусу D=0.55 м;
момент інерції Jz=39.7 кг.м2
Система стабілізації:
ОбозначеніеНазваніе1-ий режім2-ой режімMСкорость маха0.30.95VСкорость33 м/c314 м/cKwzПередаточний коеффіціент2.2210.7T0Постоянная времені0.140.03 Коефіцієнт демфірованія0.030.12TwzКоеффіціент ЛА0.4570.093 Підйомна сіла2.18710.724
Таким чином, передатна функція вільного ЛА прийме наступний вигляд:
,
.
Рульовий привід:
ПараметриЕдініца ізмереніяЗначеніеЕлектромеханіческая постійна, Тммс0.0045Електромагнітная постійна, Тямс0.0001
Передавальна функція РП прийме наступний вигляд:
Висновок до розділу
У даному розділі були сформовані дані для подальшого синтезу системи стабілізації, а саме були отримані передавальні функції ЛА на двох режимах польоту і отримана передавальна функція РП.
3. Синтез системи стабілізації
.1 Система стабілізації без РП
.1.1 Стабілізація кута тангажу
Рис.2. Структурна схема
Зберемо дану структурну схему для 1-го режиму польоту в середовищі моделювання Simulink
Рис.3 Початкова структурна схема системи стабілізації кута тангажу для 1-го режиму
У даній системі kv=8, ?z=0.35. Побудуємо логарифмічну амплітудно-частотну характеристику системи з цими параметрами
Рис.4. ЛАЧХ системи стабілізації з параметрами kv=8, ?z=0.35для 1-го режиму (розімкнена)
Побудуємо перехідний процес і ЛАФЧХ замкнутої системи:
Рис.5 Перехідний процес системи стабілізації з параметрами kv=8, ?z=0.35 для 1-го режиму
Рис.6. ЛАЧХ системи стабілізації з параметрами kv=8, ?z=0.35 для 1-го режиму
Тепер зберемо структурну схему для 2-го режиму польоту в середовищі моделювання Simulink
