Управление углом тангажа посредством статического автопилота

Построение системы управления углом тангажа тяжелого самолета посредством статического автопилота. Синтез параметров автопилота и системы управления подачей скачков по управляющему и возмущающему воздействию. Оценка качества переходных процессов.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид лабораторная работа
Язык русский
Дата добавления 02.04.2013
Размер файла 928,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

по курсу: Системы автоматического управления полетом

Управление углом тангажа посредством статического автопилота

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

Краснов А.

Санкт-Петербург

2012г.

1. Цель работы

угол тангаж автопилот самолет

Исследовать математическую модель статического автопилота: для заданного варианта найти передаточную функцию автопилота, промоделировать состояния отказов датчиков угла и угловой скорости, проверить устойчивость по любому критерию, получить графики переходного процесса.

2.Исходные данные

Вариант №6, тяжелый самолет.

H,км

n11

n12

n13

n14

n21

n22

n23

n24

n31

n0

n32

n33

n34

nВ

nД

8

0,026

-0,025

0,1

-0,0004

-0,38

3

0

-0,011

0

1,17

4,2

2,5

-0,05

28

0,02

3. Расчетные формулы

Для данной работы получились следующие значения:

; ; ; ; ; d=1

Структурная схема

Рисунок 1. Структурная схема системы управления углом тангажа

Промоделируем составленную систему в нормальных условиях и состояния отказов. Для нормального случая посмотрим реакцию системы на единичный скачек по управлению и возмущению. Реакцию будем наблюдать по отклонению руля высоты. Далее рассмотрим отказ по датчику угла (k?) и датчику угловой скорости (). Эквивалентом отказа будет принятие этих коэффициентов, равными нулю. Наблюдать будем как за отклонением руля высоты так и по значению угла тангажа. Приведем схемы и соответствующие им графики переходных процессов.

4.Схемы и графики

Рисунок 2 - подача единичного скачка на управление.

Рисунок 3 - График переходного процесса по отклонению руля высоты.

Рисунок 4 - Схема подачи возмущающего скачка на руль высоты.

Рисунок 5 - График переходного процесса отклонения руля высоты.

Рисунок 6 - Переходной процесс по углу тангажа.

Рисунок 7 - Схема отказа по датчику угла, скачек по управлению.

Рисунок 8 - Переходной процесс по рулю высоты.

Рисунок 9 - Переходной процесс по углу тангажа.

Рисунок 10 - Схема отказа по датчику угла, скачек по рулю высоты.

Рисунок 11 - Переходной процесс по рулю высоты.

Рисунок 12 - Переходной процесс по углу тангажа.

Рисунок 13 - Схема отказа по датчику угловой скорости, скачек по управлению.

Рисунок 14 - Переходной процесс по рулю высоты.

Рисунок 15 - Переходной процесс по углу тангажа.

Рисунок 16 - Схема отказа по датчику угловой скорости, скачек по рулю высоты.

Рисунок 17 - Переходной процесс по рулю высоты.

Рисунок 18 - Переходной процесс по углу тангажа.

5.Оценка устойчивости

Для оценки устойчивости воспользуемся диаграммой Боде (ЛАФХ). Как известно, для устойчивых систем пересечениее графика амплитудной характеристики с наклоном не более -20 дБ на декаду и значением угла фазы в пределах от 0 до -90 градусов говорит об устойчивом переходном процессе. Построим этот график.

Учитывая то, что структурная схема построена так, что выходной сигнал идет в противофазе, можно не обращать внимание на положительные значения углов фазы.

Выводы

В данной лабораторной построена система управления углом тангажа посредством статического автопилота, проведен синтез параметров автопилота и исследована система управления подачей скачков по управляющему и возмущающему воздействию, а также оценено качество переходных процессов.

САУ углом тангажа и его угловой скоростью схематически имеет вид, представленный на рис.1. Модель была построена при помощи пакета для математического моделирования Simulink, встроенного в MATLAB. Неизвестные коэффициенты стабилизации движения, участвующие в обратных связях, получены по алгоритму, представленному в формулах (1) - (5). Далее были приведены все графические характеристики, требуемые в работе.

Таким образом, были получены следующие результаты:

ь Коэффициенты стабилизации имеют значения = 2,5714; = 0.0354;

ь Собственная частота системы = 2,4 рад/с;

ь Переходные процессы по углу тангажа и его угловой скорости в системе при исправной работе всех датчиков и органов управления - сходящиеся:

· При отказе по видно, что САУ не реагирует на управление (рисунки 8 и 9), а при возникновении возмущения по рулю высоты наблюдается устойчивый процесс для угла руля высоты (рисунок 11) и неустойчивый процесс по углу тангажа, что соответствует накоплению ошибки управления (рисунок 12).

· При отказе по для управляющего воздействия наблюдаются затухающие колебания как по углу руля высоты (рисунок 14) так и по углу тангажа (рисунок 15). При возмущающих воздействиях по рулю высоты наблюдаются схожие переходные процессы (рисунки 17 и 18).

ь По качеству переходных процессов система является устойчивой.

Список использованной литературы

1. В.А. Боднер, Системы управления летательными аппаратами - Москва: «Машиностроение», 1973. - 503с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Изучение структурной схемы астатической системы управления углом рыскания с изодромной обратной связью. Анализ его устойчивости и статической точности. Расчет передаточных чисел автопилота. Произведение цифрового моделирования переходных процессов.

    практическая работа [356,6 K], добавлен 29.03.2011

  • Результаты моделирования системы управления. Функциональная схема системы управления углом поворота нагрузки и алгоритм работы ЭВМ. Влияние периода квантования сигналов управления в контуре регулирования скорости на качество переходного процесса.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 11.12.2012

  • Получение математической модели объекта управления в форме передаточных функций по управляющему и возмущающему каналам. Аппроксимация переходной характеристики объекта по управляющему и возмущающему каналу. Порядок составления структурной схемы САУ.

    курсовая работа [597,4 K], добавлен 11.05.2011

  • Методы исследования динамических характеристик систем автоматизированного управления. Оценка качества переходных процессов в САУ. Определение передаточной функции замкнутой системы, области ее устойчивости. Построение переходных характеристик системы.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.06.2012

  • Определение передаточной функции объекта по управляющему воздействию. Оценка устойчивости объекта по управляющему воздействию с помощью алгебраического критерия. Проверка устойчивости САУ графическим критерием. Синтез оптимального регулятора WР(р).

    контрольная работа [415,1 K], добавлен 25.04.2016

  • Уравнения связей структурной схемы САУ. Анализ линейной непрерывной системы автоматического управления. Критерии устойчивости. Показатели качества переходных процессов при моделировании на ЭВМ. Синтез последовательного корректирующего устройства.

    контрольная работа [157,2 K], добавлен 19.01.2016

  • Построение переходных процессов в системах автоматического регулирования. Исследование ее устойчивости по критериям Михайлова и Найквиста. Построение кривой D-разбиения в плоскости двух действительных параметров. Прямые показатели качества регулирования.

    контрольная работа [348,6 K], добавлен 09.11.2013

  • Метод синтеза последовательного корректирующего устройства и оценка показателей качества переходных процессов. Структурная схема САУ с единичной обратной связью. Коэффициент усиления разомкнутой системы. Результаты имитационного моделирования САУ на ЭВМ.

    курсовая работа [211,8 K], добавлен 20.12.2010

  • Формулировка требований к системе и расчет параметров электропривода. Синтез регулятора тока. Расчет регулятора скорости. Исследование переходных процессов в системе подчиненного управления с помощью программы "Matlab". Синтез релейной системы.

    курсовая работа [3,6 M], добавлен 11.09.2009

  • Описание передаточной функции, параметров объекта управления. Определение Z-передаточной функции замкнутой системы по управляющему воздействию и по ошибке. Расчет логарифмических псеводочастотных характеристик. Анализ точности отработки типовых сигналов.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.01.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.