Устройство управления боковым движением летательного аппарата

)5 0 05 В 13/02 ЕНИЯ У СВИДЕТЕЛЪСТВ К АВТОР укто ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО(56) Михалев И,А, и др. Системы автоматического управления самолетом, М,: Машиностроение, 1987, с.174.Боднер В.А.Системы управления летательными аппаратами, М,; Машиностроение, 1973, с.118-122.(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ БОКОВЫМ ДВИЖЕНИЕМ ЛЕТАТЕЛЪНОГО АППАРАТА (57) Изобретение относится к устройствам, используемым в бортовых системах автоматического управления летательными аппаратами с самолетной схемой с реализацией координированных разворотов с большими углами крена, особенно на режимах захода на посадку, Целью изобретения является Изобретение относится к приборостроительной промышленности и может быть использовано при разработке бортовых систем управления летательными аппаратами (ЛА) с самолетной схемой с реализацией координирован ных разворотов с большими углами крена, особенно на режимах захода на посадку.Известны системы автоматического уп- равления,в которых каналы управления рысканьем и креном содержат элементы вычитания и суммирующие усилители, формирующие по задающим воздействиям и сигналам датчиков состояния управляющие воздействия на исполнительные приводы ЛА, Формирование каналов бокового движения рысканья и крена представлено в отповышение точности и эффективности, Устройство управления боковым движением имеет следующий состав; датчики углов тангажа и крена, угловых скоростей по, крену и курсу, .скорости полета, боковой перегрузки и каналы управления по крену и боковой перегрузке. В каждом из каналов содержатся элемент сравнения и суммирующий уси- литель, Входами устройства являются входы задания по углу крена и боковой перегрузке, выходами - выходы каналов крена и боковой перегрузки, Новым в уогройстве является введение дополнительного канала, В него входят блок формирования синусной функции, фильтрующий усилитель, блок перемножения, блок формирования косинусной функции, делитель и усилитель, Входом канала является сигнал задания угла крена, Улучшаются характеристики управления за счет отстройки процессов в канале боковой перегрузки от задающих воздействий по крену, 1 ил. Д дельности в декомпозиционном плане и с перекрестной связью между ними для рЕасжвв лизации координированного управления;перекрестная связь выполнена в виде цепей от сигнала руля направления в качестве формирования задающего воздействия на фф канал крена.Недостатками такой реализации являются невысокие точность и эффективность управления, обусловленные, в 4 астности, побочной загрузкой канала рысканья движением в нем, вызванным введением ЛА в крен, и отсутствием средств обеспечения координатной инвариантности по скольжению (углу скольжения ф и его производным) от заданных сигналов управления по крену,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является устройство,имеющее в своем составе датчик тангэжа,датчик скорости полета, последовательносоединенные датчик угла крена, элемент 5сравнения канала крена, вычитающий входкоторого является входом задания по углукрена, и суммирующий усилитель каналакрена, второй вход которого соединен с датчиком угловой скорости крена, а выход является выходом канала крена устройства,последовательно соединенные датчик боковой перегрузки, элемент сравнения каналабоковой перегрузки, суммирующий вход которого является входом задания по боковой 15перегрузке, и суммирующий усилитель канала боковой перегрузки, второй вход которого соединен с датчиком угловой скоростикурса, а выход является выходом канала боковой перегрузки устройства. 20С 1 днэко известное устройство такжеимеет н 8 высокие точность и эффективностьуправления, так как отсутствуют средствауменьшения угла скольжения при координированном управлении, не достигается эакладываемая эффективность по развороту вканале рысканья от заведения ЛА в крен,так как в канале рысканья парируется сигнал угловой скорости в,Цель изобретения - повышение точности и эффективности,Поставленная цель достигается тем, чтоустройство управления дополнено каналом,включающим в себя последовательно соединенные блок формирования синусной 35функции, Фильтрующий усилитель и блокперемножения, последовательно соединенные блок формирования косинусной функции, делитель усилитель, выход которогосоединен с вторым входом блока перемножения, выход которого подключен к третьему входу суммирующего усилителя каналабоковой перегрузки, входы блоков формирования синусной и косинусной Функцийсоединены соответственно с входом задания по углу крена и выходом датчика углатангажа, управляющий вход делителя подключен к выходу датчика скорости полета.Коэффициент усиления усилителя равен ускорению свободного падения, 50Такое построение устройства позволяетсформировать дополнительную компонентусигнала управления каналом рысканья о,учитывающую компенсацию доминирующего сигнала угловой скорости по курсу оу и 55для уменьшения угла скольжения Р и его скоростиф от сигнала задающего воздействия по хрену ук, т,е, сформирован дополнительный канал для йолучения компоненты гт, = О созе зпу, Вф(Р),где д - ускорение свободного падения;Ч - скорость полета;ю- угол тэнгажа;з 1 п )% - сигнал, определяющий полную проекцию подъемной силы на горизонтальную плоскость;ЯфР) - передаточная Функция, Определяющая степень усиления и фильтрации сигнала ук,На чертеже представлена блок-схема устройства управления боковым движением летательного аппарата с объектом и исполнительными. приводами,На схеме обозначены элемент 1 сравнения канала крена, суммирующий усилитель 2 канала крена,.элемент 3 сравнения канала боковой перегрузки, суммирующий усилитель 4 канала боковой перегрузки, блок 5 формирования синусной функции, фильтрующий усилитель 6, блок 7 перемножения, блок 8 формирования косинусной функции, делитель 9, усилитель 10, исполнительный привод 11 канала крена, исполнительный Привод 12 канала рысканья, собственно объект как динамическое звено 13, датчик 14 угла крена, датчик 15 угловой скорости по крену, датчик 16 боковой перегрузки, датчик 17 угловой скорости по курсу, датчик 18 угла тэнгэжэ и датчик 19 скорости полета,При этому - измеренный сигнал угловой скорости по крену; ук - сигнал задающего командного воздействия по крену; уи - измеренный сигнал угла крена; ар - сигнал управляющего воздействия канала крена; д-. - отклонение исполнительного привода. по крену, и - сигнал задающего воздействия по боковой перегрузке; и, - измеренный сигнал боковой перегрузки; ву, - измеренный сигнал угловой скорости по курсу; Ъ - измеренный сигнал угла тангажа; чи - измеренный сигнал скорости полета; (тр - сигнал управляющего воздействия канада рысканья; ст- корректирующая компонента сигнала управляющего воздействия; дн - отклонение руля направления исполнительного привода по рысканью,Устройство работает следующимобразом.Сигналы управления в канале крена (гор и рйсканья ор формируются на основе измеренных сигналов уи, аь п ву ъ, Ъ датчиков 14-19, установленных на обьекте 13, и задающих воздействий у и гследующим образом, Элемент 1 сравнения а- нала крена выделяет рассогласованиеЛу =уи -у, Суммирующий усилитель 2 канала крена формирует сигнал%р =а Ау+а,в 3 Передаточные коэффициенты аи ах выставляются в усилителе 2.Формируется сигнал управления в канале ысканья р10 Ор =ап Лг 1+аьу(жуи+0). (2) Элемент 3 сравнения формирует рассогласование Л юг = и - и при этом в боковом движении значительного класса ЛА , стабилизируется (1 р = О, тогдаЪ х(7 иКорректирующая компонента сигнала о формируется блоками 5 (формирует сиг нал з 1 и у), 8 (соз Ъ), 9 (формирует деление соз ри/Чи), 10 (усиление сигнала соз туи/Ч, с мноЖителем 9), б (потребное усиление и фильтрация сигнала з 1 п у, т.е, на его выходе имеем Яф(Р) з 1 п у,), 7 (умножение 25 сигналов с блоков 6 и 10), т.е, с выхода блока 7 имеем сигнал о; =ЧЧф з 1 п у, - соз ти.Я и На выходе усилителя 4 имеем сигнал ор = аЬ Ъ, + а, у ( ву+ д ). (4)35 Передаточные числа а(, и а у выставляются в усилителе 4. При задании сигнала у формируется сигнал ор по (1), который подается на привод 11 объекта, Отклонением аэродинамического руля д изменяется угловое состояние объекта по крену до уи =у, т,е. с точностью до статической ошибки. В процессе отработки у в канале рысканья возникает переходной процесс, обусловленный, в основном, сигналами миу, Сигнал ауопределяется с учетом полной проекции подъемной силы на горизонтальную плоскость, т.е. как -- соз и з 1 п у, иЯ50 динамики ЛА, Сумма сигналов вуи и и в (4) составляет где УУ(Р) - передаточная функция, определяющая динамику ЛА по измеряемым координатам в отношении к истинным значениям и заданию у,Доминирующей частью фильтра является Иф(Р) = 1, так как ЩР) также определяется движением около 1, Уточнение определяется на основе компенсациидинамической составляющей и достижения 1 пчфуСигнал (7 р подается на привод 12 объекта; руль направления (рысканья) отклоняется на угол ди, реализуя процесс регулирования в канале боковой перегрузГ 1 редлагаемое построение устройства существенно увеличивает эффективность координированного управления. Введение компоненты о компенсирует сигнал ив сигнале сгр при координированном управлении сведением его к нулю через руль д(, Уточнение компоненты гт усилением и фильтрацией позволяет скорректировать сигнал а в динамике для компенсации динамической составляющей скорости в от у.Формула изобретения Устройство управления боковым движением летательного аппарата, содержащее датчик угла тангажа, датчик скорости полета, последовательно соединенные датчик угла крена, элемент сравнения канала крена, вычитающий вход которого является входом задания по углу крена устройства, и суммирующий усилитель канала крена, второй вход которого соединен с датчиком угловой скорости крена, а выход является выходом канала крена устройства, последовательно соединенные датчик боковой перегрузки, элемент сравнения канала боковой перегрузки, суммирующий вход которого является входом задания по боковбй перегрузке устройства, и суммирующий усилитель канала боковой перегрузки, второй вход которогосоединен с датчиком угловой скорости курса, а выход является выходом канала боковой перегрузки устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и эффективности, в него введены последовательно соединенные блок формирования синусной функции, фильтрующийусилитель и блок перемножения, последовательно соединенные блок формирования косинусной функции, делитель и усилитель, выход которого соединен с вторым входом блока перемножения, выход которого подключен к третьему входу суммирующего усилителя канала боковой перегрузки, входы блоков1751717 Составитель А. Пучковедактор А. Огар . Техред М.Моргентал Корректор О, Крае каз 269 О" "Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва,Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,формирования синусной и косинусной фун-. кций соединены соответственно с входом задания по углу крена устройства и выходом датчика угла тангажа, управляющий входделителя подключен к выходу датчика скорости полета,