Имитационное моделирование разбега и взлета БЛА

Результаты аналитического расчета основных характеристик режима взлета, а также коэффициентов закона управления требуют проверки на имитационной модели САУ углом тангажа БЛА, сконструированной с использованием пакета программ Matlab Simulink. На рис. 8.1 приводится общий имитационной модели САУ углом тангажа БЛА:

Общая схема:

Рис. 8.1 Имитационная модель САУ углом тангажа

Моделирование проводилось при следующих исходных данных:

H = 0.8 м (высота центра масс БЛА над плоскостью ВПП);

υ =α= 4 град; V = 0 м/сек;

Угол отклонения руля высоты в балансировочном положении и соответствует -2 град; Моделирование процесса разбега и взлета БЛА проводилось следующим образом:

Тяга берется на максимуме, далее по достижению скорости отрыва 12 м/с с помощью блока переключение выдается команда сначала на заданный угол тангажа 17 град, потом по достижении скорости полета 26 м/сек в САУ углом тангажа выдается команда заданного угла тангажа равного 20 град, а затем по достижении 27.2 град соответственно 22 град.). Тем самым обеспечен плавный выход на заданный угол тангажа, который обеспечивает максимальную скороподъемность 10 м/сек и исключает выход на критический угол атаки и потерю скорости. Это подтверждают результаты моделирования, представленные на следующих рисунках (8.4-8.9)

Модель привода:

Отклонение органов управления осуществляется с помощью электрического привода. K = 20, T = 0.05 cек, ограничение по скорости 30 град/сек, ограничение по углу отклонения руля 30 град.

Рис. 8.2 Модель электрического привода

Рассмотрим модель самолета, она представлена на рис 8.3.

Здесь располагается схема модели-самолета представленная в файле «Модель-самолет.Doc». Проанализируем графики изменения скорости (V), угла тангажа (υ) и высоты (H) при моделировании разбега и взлета БЛА.

График изменения скорости имеет вид:

график скорости

Рис. 8.4 График изменения скорости

Скорость в данном процессе плавно достигает максимума и выходит на установившийся режим.

График изменения высоты имеет вид:

Рис. 8.5 График изменения высоты

Высота изначально на разбеге равна 0.8 м, при достижении скорости отрыва БЛА начинает набирать высоту с вертикальной скоростью Vy = 9.2 м/сек, что соответствует расчетному значению.

График изменения угла тангажа и угла наклона траектории имеет вид:

Рис. 8.6 График изменения угла тангажа и угла наклона траектории

Выход на заданный угол тангажа осуществляется в 3 этапа, что исключает выход на критический угол атаки, который может привести к потере скорости и срыву в штопор. Проанализируем графики изменения остальных координат таких как, угол атаки (α), угловая скорость вращения корпуса самолёта (ωz) и нормальна перегрузка (ny).

График изменения угла атаки имеет вид:

Рис. 8.7 График изменения угла атаки

График изменения перегрузки имеет вид:

Рис. 8.8 График изменения перегрузки

График изменения угловой скорости тангажа имеет вид:

Рис. 8.9 График изменения угловой скорости тангажа

Все процессы выполняются в пределах нормы, а соответствующие координаты приходят к установившимся значениям. Скачки наблюдаются из-за того, что мы задаем угол тангажа поэтапно.

Популярные материалы:

Мероприятия по обеспечению безопасности труда водителей при выполнении грузовых перевозок
Охрана труда - это система правовых, социально-экономических, организационно – технических, санитарно- гигиенических и лечебно – профилактических мероприятий и средств, направленных на сохранение здоровья и работоспособности человека в пр ...

Расчет тяговых показателей трактора
Полезная мощность для перемещения и привода машины от ВОМ трактора определяется из баланса мощности трактора: Nп = Nт+Nвом = Ne-(Nтр+Nпер+Nбукс+Nпод) где Nе – эффективная мощность двигателя, кВт; Nтр – мощность, затрачиваемая на преодо ...

Расчет основных эксплуатационных показателей работы судов
Система эксплуатационных и экономических показателей работы судна предназначена для планирования, учета, контроля и анализа выполнения производственных заданий флота. Количественные показатели представляют собой абсолютные величины, хара ...