Система траекторного управления летательным аппаратом

)9) ЯО Н 7 1)4 В 64 С 13/38 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТ МОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ нелинейн(53) 629.13.014.585 промежуточныи сумматорэлемент соединен с входсумматора, датчик отклолетательного аппарата о м выходног ения курса заданного рой усилиэлементы сумматора Р 41 Носато урса соединен через. вт ельный и инвертирующий входом промежуточного 88.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) СИСТЕМА ТРАЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯЛЕТАТЕЛЬНЬП 4 АППАРАТОМ(57) 1. Система траекторного управления летательным аппаратом, содержащая датчик отклонения летательногоаппарата от заданной траектории,датчик отклонения курса летательногоаппарата от заданного курса, дифференцирующий нелинейный, инвертирующий, усилительные элементы, выходнойи промежуточный сумматоры, причемдатчик отклонения летательного аппарата от,заданной траектории связанс входами дифференцирующего и первогоусилительного элементов, выход первого усилительного элемента через и через третии усилительный элемент - с входом выходного сумматора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества управления, выход дифференцирующего элемента соединен с входом промежуточного сумматора.2. Система по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что нелинейныйэлемент выполнен в виде параллельно соединенных ограничителя и усилительного элемента.3. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что нелинейный эле- а мент выполнен в виде параллельно соединенных двух ограничителей.20 Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть применено для траекторного управления летательным аппаратом, в частности для обеспечения захода на посадку по сигналу курсового радиоприемника.Известна система траекторного управления содержа 1 цая датчик отклонения летательного аппарата (Л.А.) от за данной траектории, соединенный с выходным сумматором через дифференцирующий элемент и параллельно через первый усилительный элемент, промежуточный сумматор и ограничитель, 15 датчик отклонения курса летательного аппарата от заданного курса, соеди;.;.нный с выходным сумматором через второй усилительный элемент и с промежуточным сумматором через третий усилительный и инвертирующий элементыНедостатком известной системы является резкое накренение л.а. при входе в линейную зону сигнала Е, датчика отклонения л.а. от заданной траектории и его колебания по крену при движении с курсом подхода в зоне насыщения сигнала ЕЦелью изобретения является улуч- шение качества управления.Указанная цель достигается тем, что выход дифференцирующего элемента соединен с входом промежуточного сумматора, 35При этом нелинейный элемент выполнен в виде параллельного соединения ограничителя и усилительного элемента, либо в виде параллельного соединения двух ограничителей. 40На фиг.1 изображена блок-схема системы на фиг,2 - схема первого варианта нелинейного элемента и гра-. фики функций этого элемента и его составных частей, на фиг,З - схема .45 и графики второго варианта нелинейного элемента, на фиг.4 - схема захода летательного аппарата на посадку (а) и осциллограммы изменения сигна лов (б) . Система содержит датчик 1 отклонения летательного аппарата от заданной траектории, датчик 2 отклонения курса л,а. от заданного курса, дифФеренцирующий элемент 3 с передаточной 55 ,функцией К, усилительный элемент 4 с передаточной Функциейусилительные элементы 5 и 6 с одина 732 зковой передаточной функцией К инвертирующий элемент 7, нелинейный элемент 8, промежуточный 9 и выходной 10 сумматоры. Датчик отклонения л,а. от заданной траектории через параллельно включенные дифференцирующий 3 и усилительный 4 элементы соединен с входом промежуточного сумматора 9, выход которого через нелинейный элемент 8 связан с входом выходного сумматора 10. Датчик 2 через усилительный 5 и инвертирующий 7 элементы соединен с входом промежуточного сумматора 9 и через усилительный элемент 6 - с входом вы-. ходного сумматора 10.На фиг,2,а показан один из предлагаемых вариэнтов выполнения нелинейного элемента 8. В данном случае элемент 8 выполнен в виде параллельного соединения ограничителя 11 иусилительного элемента 12. Фиг.2,бпоказывает графики функций элементов11 (кривая 1), 12 (прямая 2) и всегонелинейного элемента 8 (кривая 3)в зависимости от входного сигнала Х; элемента 8.На фиг.З,а показан второй вариантвыполнения элемента 8. В этом случаеон представляет собой параллельноесоединение ограничителя 11 и ограничителя 13. Фиг З,б показывает графики функций ограничителей 11 (кривая1) и 13 (кривая 2) и всего элемента8 (кривая 3).Система с нелинейным элементом 8(см,фиг.2) работает следующим образом.Предварительно настраиваютсяпараметры элемента 8, Для этогокоэффициент усиления К, ограничителя11 (в пропорциональной части его характеристики) устанавливается в диапазоне. 0,7-0,85, коэффициент усиления К элемента 12 устанавливаетсяравным 1- К уровень, ограниченияограничителя 11 устанавливается равным5(1 К) ьподк ККЕ огрогр 1-Кй где К, К.,К - характеристики элементов системы,ЧпоАк, - установленная величина курса подхода3величина ограничениясигнала Е датчиком1. Передаточные Функции элементовсистемы 3-6 устанавливантся такиеже, что и в известных системах.На Фиг.4 показано действие системы на примере траекторного управления л,а. при заходе на посадку посигналу курсового радиомаяка. Нафиг.4,а показана схема захода. Обозначения: ВПП - взлетно-посадочнаяполоса, КРМ - курсовой радиомаяк,На фиг.4,б показаны соответствующиеосциллограммы сигналов; Е, у ир,В начале разворота сигнал, приходящий на выходной сумматор 10 сусилительного элемента 6, превышает сигнал, приходящий на тот жесумматор с нелинейного элемента 6,Разность этих сигналов приводит кобразованию сигнала заданного крена, разворачивающего л.а, н сторону уменьшения сигнала ьу . Приуменьшении сигнала Ь до величины6 у,(момент 1, ) сигналы с выходовэлементов 8 и 6 сравниваются, чтоприводит к уменьшению заданного кренадо нуля, после чего л.а,движется прямолинейно с курсом, равным курсу подхода 6 Непрямолинейная характеристика сигнала Ев его насыщенной части приводит кпоявлению на выходе элемента 3 производной К Е . Однако на выход сисбтемы этот сигнал приходит ослабленным нелинейным элементом 8, работающим на пологом участке своей характеристики. Вход л.а, в зону пропорциональной характеристики сигнала Г(момент) сопровождается появлениемзначительного сигнала Б И Я на выхоЕде элемента Э. Этот сигнал такжепроходит на выход системы ослабления коэффициентом К, .с которымв это время работает нелинейный элемент 8. В результате заданной кренплавно нарастает, после чего медленно уменьшается до нуля, обеспечивая нормальное вписывание" л.а. назаданную траекторию. В конце переходного процесса выхода л.а. на заданную траекторию сигнал на входе нели 87732 4нейного элемента 8 уменьшается, этотэлемент работает на крутом участкесвоей характеристики с коэффициентомусиления, равным единице. Отсюда следует, что в конце переходного процесса и после его окончания динамические и статистические характеристики управления, обеспечиваемые предлагаемой системой, совпадают с харак теристиками известных систем-аналогов.Нелинейный элемент 8, выполненныйв виде параллельного соединения двухограничителей (фиг.3), настраивает ся следующим образом. Характеристикаограничителя 11 не изменяется. Коэффициент усиления ограничителя 13 (впропорциональной части его характеристики) устанавливается равным 20 Уровень ограничения ограничителя 1 Эустанавливается равнымк,к 6Х 1огр25 Действие системы, нелинейный элемент 8 которой выполнен в виде соединнения ограничителей 11 и 13, отличается лишь на этапе движения, л.а,на курсе подхода, В связи с тем, что З 0 нелинейнй элемент 8 работает наэтом этапе в точке его характеристики, соответствующей границе пропорциональной части ограничителя 13, сигналпроизводной К Е обусловленный непрямолинейностью характеристики насыщения сигнала с направленный науменьшение курса подхода, проходитчерез элемент 8, ослабленный соответственно коэффициенту К . Тот же 40 сигнал, но направленный на увеличение курса подхода, через элемент 8не проходит совсем. Тем самым достигается еще большее ослабление колеба-.1ний л.а. по крену при его движении 45 на курсе подхода.Таким образом значительно улучшается качество траекторного управления летательным аппаратом при егостабилизации на заданной траектории,если характеристика датчика отключения л,а. от заданной траектории имеет насыщение.687732 Составитель А. БлохинТехред И.Ходанич Корректор М. Самборская едактор Л. Письман 3 Подписно 53/1 Тираж 4ВпИИПИ осударственного кпо делам йзобретений и3035, Москва, Ж, Раушск аказ 6 митета ткрыти 4/5 я на Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4