Научная статья на тему 'Синергетические принципы построения автопилотов'

Синергетические принципы построения автопилотов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

489
35
Поделиться

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Занорин С. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Синергетические принципы построения автопилотов»

Секция синергетических технологий управления и моделирования

УДК 681.51

С.М. Занорин

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АВТОПИЛОТОВ*

Современные автопилоты (АП) представляют собой комплекс совместно работающих устройств, обеспечивающих стабилизацию летательных аппаратов (ЛА) на траекториях движения, стабилизацию высоты полета, управление маневрами ЛА и приведение его в горизонтальный полет. В основу схемы автопилотов при работе в режиме стабилизации положен принцип регулирования по углу и угловой скорости (автопилоты типа АП-6Е, АП-28, АП-31, АП-40 и др.), а у некоторых автопилотов также и по угловому ускорению (автопилоты типа АП-15). Система «Самолет-автопилот» представляет единую замкнутую систему автоматического управления (САУ), состоящую обычно из трех подсистем с внутренними перекрестными связями. В системах управления ЛА сервоприводы оказывают наиболее существенное влияние на динамику системы в целом. Они являются исполнительными устройствами, перемещающими органы управления ЛА в соответствии с командами автопилота, и представляют собой сложные замкнутые САУ, относящимися к классу силовых следящих приводов. С увеличением скоростей полета ЛА повышаются требования к быстродействию как системы управления в целом, так и входящих в нее исполнительных устройств - рулевых приводов (РП). Для повышения быстродействия РП необходимо увеличение скорости перестановки рулей, что, в свою очередь, приводит к увеличению прилагаемых усилий и, как следствие, к повышению мощности РП. В таких системах РП не может рассматриваться как безынерционный элемент системы управления даже на первоначальных этапах ее проектирования и расчета. В связи с этим возникает необходимость рассматривать полную нелинейную динамическую модель движения, позволяющую наиболее полно учесть характеристики РП при проектировании систем управления. В докладе предлагается новый подход к проектированию систем управления современными автопилотами летательных аппаратов, базирующийся на принципах и методах синергетической теории управления.

Синергетические принципы построения автопилотов подразумевают, прежде всего, рассмотрение наиболее полных нелинейных моделей движения ЛА, синтез нелинейных законов управления по этим моделям с учетом многосвязности и многомерности объекта управления, а также обеспечение асимптотической устойчивости синтезированных систем и эффективности их функционирования во всей допустимой области изменения фазовых координат.

*Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 06-08-00885