Расчет системы стабилизации (стр. 1 из 7)

Московский Государственный Технический Университет им. Н. Э. Баумана

Домашнее задание по курсу

«Расчет и проектирование систем стабилизации ЛА»

Вариант 3211223

Выполнил: студент гр. ИУ1- 92 Созаев И.С.

Проверил: Евстифеев В. В

Москва 2010-2011 г.

Содержание

Техническое задание. Технические требования, предъявляемые к системе стабилизации ЛА. Исходные данные.

Введение

1Динамическая модель ЛА.6

2Структурный синтез системы стабилизации ЛА.10

3Структурные схемы системы стабилизации ЛА. Описание работы системы стабилизации ЛА.10

4Рулевой привод ЛА.11

4.1Предварительный параметрический синтез системы стабилизации ЛА с использованием МСК.11

4.2Выбор типа рулевого привода.14

4.3Определение динамических и статических показателей рулевого привода.16

4.4Расчёт рулевой машинки.17

4.4.1Структурная схема нагруженной рулевой машинки.17

4.4.2Определение статической составляющей угла отклонения руля ЛА

.18

4.4.3Определение статической составляющей угла отклонения руля ЛА

.18

4.4.4Определение динамических составляющих угла отклонения руля ЛА

и

.19

4.4.5Определение параметров рулевой машинки.21

4.4.6Оценка энергетических параметров рулевой машинки.21

5Параметрическая оптимизация внутреннего контура системы стабилизации ЛА с ДГ.23

6Параметрический синтез системы стабилизации ЛА с использованием ЛЧХ.26

7Моделирование системы стабилизации ЛА и оценка её качественно - точностных показателей.27

7.1Режим стабилизации.27

7.2Режим наведения.28

7.3Моделирование системы стабилизации с учётом нелинейностей рулевого привода.28

8Выводы.29

Техническое задание.

Рассчитать систему стабилизации в продольной плоскости статически устойчивого ЛА для двух режимов полёта – максимальной (

) и минимальной ( ) скоростей. Наведение ЛА на цель осуществляется по методу пропорциональной навигации.

Технические требования.

Система стабилизации должна удовлетворять следующим техническим требованиям:

Система стабилизации должна быть устойчивой и иметь:

¾ запасы устойчивости по амплитуде

;

по фазе

;

¾ быстродействие

;

¾ показатель колебательности

;

¾ статическую ошибку по угловой скорости тангажа

;

по нормальному ускорению

.

Исходные данные.

Летательный аппарат:

¾ аэродинамическая схема – нормальная;

¾ режим полёта – горизонтальный на заданной высоте

;

¾ скорость полёта

;

¾ масса

;

¾ площадь крыла

;

¾ САХ крыла

;

¾ мидель корпуса

;

¾ момент инерции

;

¾ максимальный шарнирный момент

;

¾ тяга двигательной установки

;

¾ допустимая перегрузка ЛА

;

¾ максимальный возмущающий момент

;

¾ параметры стандартной атмосферы приведены в таблице 1;

¾ изменение аэродинамических коэффициентов ЛА в зависимости от числа М приведено в таблице 2.

Система стабилизации:

¾ время полёта ЛА

;

¾ коэффициенты передачи измерительных устройств:

o дифференцирующего гироскопа

;

o датчика линейных ускорений

;

¾ динамика рулевого привода (РП) описывается колебательным звеном:

o коэффициент передачи обратной связи РП

;

o коэффициент передачи кинематической передачи

;

o коэффициент передачи ЭМП

;

o коэффициент запаса по шарнирному моменту

;

¾ давление рабочего тела, подаваемого от источника питания на рулевую машинку:

o пневматическую

;

o гидравлическую

;

o на горячем газе

;

¾ питание электрической рулевой машинки – от бортовой сети постоянного тока

;

¾ момент трения подвижных частей РП

;

¾ максимальный управляющий сигнал системы наведения

.

Таблица 1. Параметры стандартной атмосферы.

	10	15	20
	0,414	0,195	0,089
	299,45	295,07	295,07

Таблица 2. Аэродинамические коэффициенты ЛА.

1,0	2,08	1,5	0,19	0,25
1,2	2,16	1,57	0,25	0,32
1,4	2,22	1, 6	0,3	0,35
1,6	2,22	1,6	0,36	0,35
1,8	2,15	1,5	0,41	0,33
2,0	2,05	1,4	0,4	0,29
2,2	1,9	1,31	0,35	0,26
2,4	1,7	1,24	0,32	0,23
2,6	1,56	1,17	0,29	0,22
2,8	1,47	1,08	0,27	0,21
3,0	1,4	1,0	0,25	0,2
3,2	1,33	0,92	0,23	0,19
3,4	1,28	0,85	0,215	0,18
3,6	1,24	0,79	0,20	0,178
3,8	1,21	0,75	0,195	0,175

Таблица 3. Сводная таблица исходных данных.

Параметр	Размерность	Значение	Примечание
	км	10
	м/с	800	режим I
	м/с	400	режим II
	кг	90
	м2	0,4
	м	0,6
	кг×м2	18
	Н×м	40
	Н	3000
	Н×м	240
	«g»	7
	м/с2	2,5
	рад/с	0,02
	с	15
	В/град×с-1	0,09
	В/м×с-2	0,3
	В/град. руля	0,5
	рад руля/м	17,45
	рад СТ/А	20
	1,2…1,5	Принято 1,2
	В	4,5

Введение.