3. Выбор структуры разрабатываемой системы.
Рассмотрим структуру системы, включающую в себя несколько функциональных блоков, представленных на рисунке 1,
Рисунок 1 - Функциональная схема системы управления подвижным объектом.
АВК – аппаратура выделения координат, предназначенная для преобразования улавливаемого фотоприемником сигнала луча в напряжение, пропорциональное отклонению подвижного объекта от его оси.
В модели не рассматриваются характеристики луча, который может быть непрерывным или импульсным. В первом случае информация об отклонении заключается в разности времени приема частот модуляции луча. Во втором команды могут быть зашифрованы в длительности пачек импульсов, расстоянии между импульсами и так далее;
КФ – корректирующий фильтр, характеристики которого выбираются разработчиком системы управления из условия обеспечения ее устойчивости.
Без корректирующего фильтра система структурно неустойчива и не обеспечивает выполнения основной задачи попадания ПО в карточку или в цель. В данной системе выбран дифференцирующий КФ с разносом n=6, обеспечивающий максимальное опережение по фазе градусов. Это простейший фильтр, к недостаткам которого следует отнести подчеркивание высокочастотных шумов в системе управления.
РП – рулевой привод, иначе говоря, - электромеханический преобразователь, который отклоняет рули (органы управления) на угол, пропорциональный смещению фотоприёмника на крыле ракеты. Как правило угол отклонения рулей имеет механические ограничения. В представленной модели это не рассматривается. Приводы могут быть релейными, колебательными, пропорциональными и тд. В нашем случае представлена упрощенная модель пропорционального привода [3].
ФБ – полосовой фильтр Баттерворта.
М – модулятор.
КС – кинематические соотношения.
В следующей главе будет приведено математическое описание системы управления подвижным объектом и математическое описание самого подвижного объекта. Здесь же остановимся подробнее на исходных данных системы, необходимых для дальнейшего моделирования, учитывая их индекс в листинге программы. Для этого сведем их в таблицы.
Таблица 1: Параметры фильтра и гирокоординатора.
Идентиф. | Значение | Размерность | Наименование |
qf1 | 1 | В/В | коэфф-т передачи КФ в канале 1 |
qf2 | 1 | В/В | коэфф-т передачи КФ в канале 2 |
tf1y | 0.27 | c | пост. времени КФ в канале 1 |
tf1z | 0.27 | c | пост. времени КФ в канале 1 |
tf2y | 0.045 | c | пост. времени КФ в канале 2 |
tf2z | 0.045 | c | пост. времени КФ в канале 2 |
ukb | -0 | В | программная команда |
Таблица 2: Параметры рулевого привода.
Идентиф. | Значение | Размерность | Наименование |
Rp1 | 6 | Град/В | коэфф-т передачи РП в канале 1 |
Rp2 | 6 | Град/В | коэфф-т передачи РП в канале 2 |
Trp1 | 0.005 | с | постоянная времени РП в канале 1 |
Trp2 | 0.005 | с | постоянная времени РП в канале 2 |
Таблица 3: Параметры, связанные с подвижным объектом.
Идентиф. | Значение | Размерность | Наименование |
anwz | 0 | ед. | Признак наличия ветра |
ag | 1 | ед. | Признак наличия веса |
vh | 300 | м/с | Начальная скорость изделия |
hi0 | 174.1 | кг/с | Единичный импульс РД |
tg0 | 60 | кг | Тяга РД |
ts0 | 0.1 | с | Время вкючения РД |
tw | 3.5 | с | Время выключения РД |
s | 0.01225 | м кв | Площадь миделевого сечения |
als | 1 | м | Длина изделия |
hm | 1.081 | т.е.м | Начальная масса изделия |
hk | 0.912 | т.е.м | Конечная масса изделия |
xix0 | 0.00317 | кг.м.с кв | Момент инерции изделия |
xixk | 0.00261 | кг.м.с кв | Момент инерции изделия |
ziz0 | 0.0642 | кг.м.с | Момент инерции изделия |
zizk | 0.0545 | кг.м.с | Момент инерции изделия |
xt0 | 0.522 | м | Начальное положение ц.т. изделия |
xtk | 0.533 | м | конечное положение ц.т. изделия |
ta | 0.5 | град. | начальный угол тангажа |
pch | 0 | град. | начальный угол рыскания |
teh | 0.5 | град. | нач.угол наклона траектории |
fih | 0 | град. | нач.угол поворота траектории |
dct | 2 | град. | угол разворота стабилизаторов |
g00 | 120 | град. | начальный угол крена |
feks | 0 | град. | фаза экцентриситета |
pcht | 0 | 1/с | возмущение по рысканию |
tth | 0 | 1/с | возмущение по тангажу |
ght | 0 | Гц | начальная скорость по крену |
dh | 0.001 | м | начальная дальность |
yh | 0.12 | м | начальная координата Yo |
zh | 0.1 | м | начальная координата Zo |
ham | 0.001 | м | начальная высота работы Ho |
eks | 0 | м | эксцентриситет тяги |
- Введение
- 1. Анализ технического задания
- 2. Определение системы управления подвижным объектом.
- 2.1. Обзор и анализ известных решений. Патентный поиск
- 2.2. Обзор существующих систем управления безгироскопной ракетой.
- 3. Выбор структуры разрабатываемой системы.
- 3.1 Математическая модель подвижного объекта.
- Фильтр Баттерворта:
- 3.2. Математическое описание системы управления.
- 3.3. Алгоритм программы моделирования системы управления подвижным объектом.
- 3.4. Интерфейс пользователя.
- 3.6. Результаты моделирования.
- Заключение