Расчет коэффициентов дифференциальных уравнений движения БЛА

,

.

Рассчитаем :

,

.

Таким образом, получили модель динамики БЛА в продольном канале

Разработка функциональной схемы системы автоматического управления продольным движением БЛА на режиме взлета

Функциональная схема СУ БЛА представлена на рисунке 3.1.

В верхней части рисунка показан автомат тяги, который включает следующие блоки:

- силовую установку (двигатель),

- датчики силовой установки,

- вычислитель автомата тяги (ВАТ),

- исполнительный механизм автомата тяги (ИМАТ).

СУ движением ЛА строится поканально и иерархически, соответственно управляющим органам:

- канал руля направления;

- канал элеронов;

- канал руля высоты;

- канал органа непосредственного управления подъемной силой (НУПС);

- канал дросселя подачи топлива.

Верхней ступенью иерархии системы является уровень выработки команд управления, которые включают в себя:

- блок команд (БК);

- блок связи с командным пунктом (БСКП);

- приёмно-передающий блок (Пр-Пер);

- линию связи с командным пунктом;

- командный пункт, расположенный вне борта летательного аппарата.

С командного пункта поступают команды на изменение программы полёта, заложенной в блоке команд, на изменение заданных высоты, скорости и направления полёта и др.

В БК команды, выработанные на основании заложенной программы или введённых изменений в программу полёта, поступают на следующий, более низкий уровень иерархии – в вычислитель системы траекторного управления (ВСТУ).

ВСТУ на основании полученных «уставок» и информации с датчиков линейных координат формирует требуемые значения угловых координат в виде заданных значений углов тангажа υ, крена γ, курса ψ и заданного значения тяги (или оборотов и шага винта) в соответствии с заложенными алгоритмами траекторного управления. Эти сформированные значения поступают на следующий, более низкий уровень - в вычислитель системы управления угловым движением (ВСУУД) и в вычислитель автомата тяги (ВАТ). На основании заложенных алгоритмов в ВАТ и ВСУУД вырабатываются сигналы управления, поступающие на исполнительные механизмы автомата тяги и рулевых органов.

Управление продольным движением ЛА (нормальной перегрузкой, углом тангажа, углом наклона траектории, высотой и скоростью полёта) реализуется через каналы руля высоты, топливного дросселя и органа НУПС, в качестве которого используются зависающие элероны.

Управление боковым движением реализуется через элероны и руль направления (угол крена, угол рысканья). Между этими каналами с целью улучшения процессов управления вводятся перекрестные связи: из канала крена в канал рысканья – для уменьшения скольжения при развороте с креном, из канала крена в канал тангажа (следовательно, высоты полёта) – для предотвращения потери высоты при крене, из канала рысканья в канал крена при выполнении координированного разворота, а при необходимости и некоторые другие.

Конечной целью управления полётом ЛА является управление траекторией его движения, то есть траекторией движения центра масс. Изменяется траектория путём изменения действующих на ЛА сил: аэродинамических сил, силы тяги двигателя. В установившемся полёте все действующие силы уравновешены (сбалансированы) так, что результирующая всех действующих сил равна нулю. Функциональное назначение системы управления сводится к поддержанию этого баланса, и в случае отклонения под действием возмущений система управления устраняет этот дисбаланс.

Управление силой тяги осуществляется путем изменения количества подаваемого топлива в силовую установку (двигатель). Аэродинамические силы зависят от положения корпуса ЛА относительно траектории полёта (вектора скорости) и характеризуется углами атаки α и скольжения β. Изменяя угловое положение ЛА относительно траектории, мы достигаем изменения аэродинамических сил действующих на ЛА. Таким образом, изменение углового положения является средством управления аэродинамическими силами и, следовательно, траекторией полёта.

Популярные материалы:

Надрессорная балка
Надрессорная балка представляет собой отливку коробчатого сечения и служит для восприятия нагрузок, передаваемых от кузова вагона, передачи их на рессорное подвешивание, а также для упруго – фрикционные связи боковых рам тележки (рисунок ...

Отличительные особенности тракторов
· Прочная рама из чугунных профилей · Двигатель расположен позади переднего моста · Длинная колёсная база · Компактный, укороченный капот · Малый радиус поворота · Превосходное распределение массы на передний и задний мост (40% и 60 ...

Перечень вопросов, подлежащих исследованию в автотехнической экспертизе
1. Расчет скорости движения ТС перед началом торможения. 2. Определение места расположения ТС относительно места наезда на пешехода в момент возникновения опасности. 3. Определение величины остановочного пути ТС в сложившейся дорожно-тр ...