|
заканчивался. В дальнейшем широкое распространение получили частотные методы
синтеза САР — структурные динамические схемы контуров регулирования. САР
рассматриваются как совокупность элементарных динамических звеньев
однонаправленного действия, образующих взаимосвязанные или автономные контуры.
Строгое обоснование частотный синтез имеет для так называем линейных систем.
Для каждого элементарного линейного звена известны частотные характеристики, в
том числе логарифмические частотные характеристики, правила определения
частотных характеристик заданного соединения звеньев, а также критерии
устойчивости и качества процессов регулирования, сформулированные в терминах
частотных характеристик. На этой основе строятся инженерные методики синтеза
контуров, широко применяемые и в 90х гг. На базе этих методов обычно
осуществляется предварительный синтез на начальной стадии проектирования САР.
Последующие этапы синтеза выполняются с помощью электронно-вычислительных машин.
В ходе математического, а на заключительной стадии и полунатурного (с реальной
аппаратурой управления) моделирования уточняются структура и значения
параметров синтезируемой системы, Процедуры синтеза посредством
электронно-вычислительных машин во многом могут быть формализованы
(автоматический поиск оптимальных структур и значений параметров) и являются
основным направлением практического синтеза САР.
Начиная с 60х гг. широкое развитие и применение получила современная теория
управления, базирующаяся на описании процессов в так называем пространстве
состояний. Качество управления, критерии оптимизации в этой теории задаются в
виде функционалов, как и в классическом вариационном исчислении, Эта теория
явилась основой решения задач синтеза САР как в детерминированной
(аналитическое конструирование регуляторов), так и стохастической
(вероятностной) постановке, как при полной, так и при ограниченной информации о
математической модели регулируемого процесса (синтез оптимальных адаптивных
САР). Современная теория объединяет в единое целое теории фильтрации
(оценивания), идентификации и собственно регулирования. Она позволяет
синтезировать как непрерывные, так и дискретные алгоритмы, удобные для
реализации в цифровых вычислительных машинах.
В связи с совершенствованием и широким применением бортовых цифровых
вычислительных управляющих систем, внедрением методов современной теории
управления синтез бортовых САР всё больше трансформируется в разработку
математического обеспечения. На эту разработку приходится всё большая доля
затрат при создании перспективных систем.
Лит.: Системы автоматического управления самолетом, Методы анализа и расчета,
М„ 1973; Красовский А. А., Системы автоматического управления полетом и их
аналитическое конструирование, М., 1973; Бюшгенс Г. С., Студнев Р. В.,
Аэродинамика самолета. Динамика продольного и бокового движения, М, 1979
Л. А. Красовский.
автоматическое управление летательным аппаратом — процесс программного
изменения и стабилизации отдельных параметров движения летательного аппарата
или целенаправленного управления траекторией полёта, осуществляемый с помощью
средств автоматики без воздействия лётчика на органы управления. Для А. у.
каким-либо параметром движения летательного аппарата должен быть реализован
некоторый контур автоматического регулирования, включающий измерители текущего
значения регулируемого параметра и его отклонения от заданного значения и
регулирующее устройство (см. рис.). Воздействуя на объект управления,
регулирующее устройство обеспечивает поддержание сигнала отклонения в области
нулевого значения; устройство состоит из вычислителя, формирующего сигнал, и
средств передачи сигнала управляющего воздействия на органы управления.
Для программного изменения и стабилизации отдельных параметров движения
самолёта чаще всего используются контуры регулирования его углового положения,
в также высоты, приборной скорости и Маха числа полёта. Указанные контуры могут
быть реализованы в отдельном устройстве, называемом автопилотом. Выбор состава
одновременно регулируемых параметров, установка их заданных значений,
необходимых для последующей стабилизации, осуществляются лётчиком с помощью
пульта управления.
Для целенаправленного управления траекторией полёта реализуются контуры
регулирования положения летательного аппарата на заданной пространственной
траектории, параметры которой формируются бортовыми и наземными информационными
средствами. В этом случае соответствующее бортовое регулирующее устройство
называется автоматической системой траекторного управления.
Для устранения отклонений от заданной траектории необходимо управлять линейными
перемещениями летательного аппарата в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Это достигается изменением параметров движения летательного аппарата
относительно его центра масс. Вычислителем системы траекторного управления на
основании сигналов отклонений, а также скоростей их изменения формируется
сигнал управляющего воздействия (командный сигнал) в виде заданных значений
угла крена, нормальной перегрузки или угла тангажа. Эти команды могут быть
выполнены (отработаны) автопилотом или аналогичным ему устройством. Таким
образом, при автоматическом управлении траекторным движением образуются два
контура: контур отработки отклонения от заданной траектории (внешний) и контур
отработки командного сигнала (внутренний). Если командные сигналы вычислителя
траекторного управления (индицируемые на директорном приборе) отрабатываются
лётчиком, то процесс регулирования называется директорным управлением, а
соответствующее вычислительное устройство и директорный прибор — директорной
системой траекторного управления. При решении задачи автоматического управления
траекторным движением необходимо точное выдерживание заданной лётчиком
|
|