Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: XLII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 05 апреля 2018 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Моделирование

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Громов В.С. ВРЕМЕННЫЕ КРИТЕРИИ УСТОЙЧИВОСТИ И УПРАВЛЯЕМОСТИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XLII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 7(42). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/7(42).pdf (дата обращения: 05.04.2020)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ВРЕМЕННЫЕ КРИТЕРИИ УСТОЙЧИВОСТИ И УПРАВЛЯЕМОСТИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Громов Вадим Сергеевич

студент, институт МПСУ, Национальный исследовательский университет «МИЭТ»,

РФ,  г. Москва, г. Зеленоград

Научный руководитель Седых Константин Владимирович

канд. техн, доц. института МПСУ, Национальный исследовательский университет «МИЭТ»,

РФ,  г. Москва, г. Зеленоград

Первый временной критерии устойчивости и управляемости был предложен в США еще в 1963 году Боллом и Ринаски [3], впоследствии получивший название – критерий Боллла-Ринаски. Так как в то время у самолетов не было как таковой системы управления, в критерии рассматривалась передаточная функция свободного полета без использования системы управления. В дальнейшим, критерий был доработан, было учтено запаздывание звена управления. В России же нормируют значения времени первого срабатывания и перерегулирование по нормальной перегрузке.

 

Рисунок 1. Переходной процесс по нормальной нагрузке

 

На рисунке 1 представлен график переходного процесса по нормальной перегрузке.

Обозначения на рисунке 1:

T-период колебания;

t1 cpвремя первого срабатывания;

tn.nвремя переходного процесса;

σ – перерегулирование;

ΔYmax1величина первого выброса;

ΔYmax2величина второго выброса.

В США компанией «Боинг» был разработан критерий C* – критерий, основанных на различных типах управления, и включающий в себя угловую скорость тангажа и нормальную перегрузку (1).[1]

 

 

(1)

 

где: – приращение нормальной перегрузки в центре тяжести;

– коэффициент нормальной перегрузки;

 – коэффициент угловой скорости тангажа;

Ɛ – угловое ускорение;

 – характеристика ускорения, ощущаемое летчиком, в следствии того, что он не в центре тяжести, ,  – расстояние от кресла летчика до центра тяжести самолета, g ­– ускорение свободного падения.

Введенный компанией «Боинг» критерий   не является критерием оценки динамических характеристик. Для построения критерия , оценивающего динамические характеристики, необходимо построить огибающие нормированного переходного процесса по критерию  при ступенчатом входном сигнале (2).

Изменяется передаточная функция критерия:

 

 

(2)

 

Значения  и  выбираются такими, что бы удовлетворять требованиям стандарта MIL-F-8785B. Далее проводится расчет переходного процесса по критерию , и строиться огибающая для всех полученных переходных процессов (рисунок 2).

 

Рисунок 2.  Огибающая  – критерий

 

Критерий  позволяет получить точные результаты только при низком порядке системы управления. Критерий не учитывает передемпфированный переходной процесс, при котором оценка летчиком характеристик будет неудовлетворительной, однако переходной процесс будет располагаться в требуемых пределах. К тому же, возможны процессы, неудовлетворительные с точки зрения летчика, однако не выходящие за огибающие .[2]

Вышеперечисленные минусы привели к необходимости дополнения критерия  огибающей по его производной. Расчет производной критерия  представлен на формуле 3.

 

(3)

 

График огибающей  с учетом производной представлен на рисунке 3.

 

Рисунок 3. Огибающие  – критерия

 

Позже, в США был разработан еще один критерий по параметру переходного процесса TPR (от англ. Time response parameter). Этот критерий определяется как сумма двух: критерий, определяющий качество переходного процесса по угловой скорости тангажа и критерий по нормальной перегрузке [1]. Математически это выглядит следующим образом:

где,  – время достижения перегрузки, равной половине установившегося значения;

 

 – время, равное половине периода;

T0 – время от начала переходного процесса до момента, как он проходит через нуль.

Значение констант: .

Переходные процессы считаются удовлетворительными, если величина . [1]

 

Рисунок 4. Переходной процесс по критерию TRP

 

Достоинства использования временных критериев:

- любой порядок передаточной функции;

- удобства расчета с помощью вычислительных машин;

- наглядность результатов.

К недостаткам можно отнести:

- нет прямой зависимости параметров передаточной функции самолета и системы управления;

- критерии не учитывают динамические характеристики летчика.

 

Список литературы:

  1. Активные системы управления самолетом. Ч. 1, Обзор ОНТИ ЦАГИ, 1966г. ,146стр.
  2. Оболенский Ю.Г. Управление полетом маневренных самолетов. – М. :Воениздат, 2007г. 480стр.
  3. Rynaski E.G. – Flying Qualities in the time domain. AIAA Paper, №85-1849, 1985 y.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Уважаемые коллеги, издательство СибАК с 30 марта по 5 апреля работает в обычном режиме