Для установки на проектируемый самолет выбран статический АПУ, в котором реализованы обратные связи по угловой скорости тангажа и нормальной перегрузке , позволяющей влиять как на относительный коэффициент затухания , так и на опорную частоту недемпфированных колебаний .
Дополнительное отклонение руля высоты с помощью АПУ имеет вид:
.
Выбор значений коэффициентов усиления АПУ и выполнен
по следующему алгоритму:
1. Расчет располагаемых значений по формулам:
;
,
где , ,
, ,
, ,
с.
2. Расчет потребных значений по формулам:
;
,
где wЗАД = 5 рад/с, xЗАД = 0,7 – для маневренного самолета.
3. Окончательный выбор коэффициентов и .
;
.
4. Построение зависимостей и , определение программы коррекции и в классе линейно - кусочных функций.
Результаты расчетов по изложенному алгоритму представлены в таблице 2.13.
Параметры полуавтоматического управления
таблица 2.13. |
500m | |||||||||||
М | q | mzω | ω *2 | Kωz расп | Kny расп | Kωz потр | Kny потр | Kωz min | Kny min | ψэф | Wэф |
0,3 | 6000,9 | -1,01 | 10,52 | 12,43 | 3,037 | 4,069 | 2,900 | 4,069 | 2,900 | 0,78 | 5,06 |
0,5 | 16669,2 | -2,79 | 21,13 | 4,47 | 0,761 | 0,747 | 0,286 | 0,747 | 0,286 | 0,70 | 5,00 |
0,7 | 32671,6 | -5,48 | 40,94 | 2,28 | 0,346 | -0,041 | 0,029 | -0,041 | 0,029 | 0,72 | 5,04 |
0,9 | 54008,2 | -8,75 | 76,81 | 1,43 | 0,251 | -0,210 | -0,032 | -0,210 | -0,032 | 0,63 | 6,97 |
1 | 66676,8 | -10,30 | 109,21 | 1,21 | 0,240 | -0,272 | -0,050 | -0,272 | -0,050 | ||
1,1 | 80678,9 | -12,02 | 128,33 | 1,04 | 0,210 | -0,337 | -0,048 | -0,337 | -0,048 | ||
9000m | |||||||||||
М | q | mzω | ω *2 | Kωz расп | Kny расп | Kωz потр | Kny потр | Kωz min | Kny min | ψэф | Wэф |
0,5 | 5395,5 | -0,90 | 6,72 | 13,82 | 2,312 | 5,786 | 3,661 | 5,786 | 2,312 | 0,77 | 4,11 |
0,7 | 10575,1 | -1,77 | 12,60 | 7,05 | 1,016 | 2,483 | 0,711 | 2,483 | 0,711 | 0,70 | 5,00 |
0,9 | 17481,3 | -2,83 | 23,57 | 4,41 | 0,736 | 1,349 | 0,132 | 1,349 | 0,132 | 0,70 | 5,00 |
1 | 21581,9 | -3,34 | 33,51 | 3,75 | 0,704 | 1,041 | -0,002 | 1,041 | -0,002 | 0,70 | 5,02 |
1,1 | 26114,1 | -3,89 | 39,02 | 3,21 | 0,610 | 0,777 | -0,038 | 0,777 | -0,038 | 0,64 | 5,47 |
1,3 | 36473,4 | -5,71 | 48,78 | 2,19 | 0,398 | 0,464 | -0,054 | 0,464 | -0,054 | 0,57 | 6,19 |
1,5 | 48559,3 | -8,32 | 59,58 | 1,50 | 0,253 | 0,289 | -0,047 | 0,289 | -0,047 | 0,51 | 6,88 |
1,7 | 62371,7 | -8,71 | 51,96 | 1,44 | 0,165 | 0,241 | -0,020 | 0,241 | -0,020 | 0,57 | 6,14 |
2 | 86327,6 | -11,25 | 93,50 | 1,11 | 0,166 | 0,129 | -0,045 | 0,129 | -0,045 | ||
15000m | |||||||||||
М | q | mzω | ω *2 | Kωz расп | Kny расп | Kωz потр | Kny потр | Kωz min | Kny min | ψэф | Wэф |
0,7 | 4153,9 | -0,70 | 4,82 | 17,96 | 2,521 | 8,544 | 5,724 | 8,544 | 2,521 | 0,65 | 3,48 |
0,9 | 6866,7 | -1,11 | 9,03 | 11,24 | 1,827 | 5,136 | 1,842 | 5,136 | 1,827 | 0,69 | 4,98 |
1 | 8477,4 | -1,31 | 12,84 | 9,54 | 1,749 | 4,253 | 1,003 | 4,253 | 1,003 | 0,70 | 5,00 |
1,1 | 10257,6 | -1,53 | 14,90 | 8,18 | 1,510 | 3,527 | 0,652 | 3,527 | 0,652 | 0,70 | 5,00 |
1,3 | 14326,8 | -2,24 | 18,65 | 5,58 | 0,986 | 2,337 | 0,251 | 2,337 | 0,251 | 0,70 | 5,00 |
1,5 | 19074,1 | -3,27 | 22,75 | 3,83 | 0,626 | 1,573 | 0,081 | 1,573 | 0,081 | 0,70 | 5,00 |
1,7 | 24499,6 | -3,42 | 19,60 | 3,65 | 0,403 | 1,466 | 0,098 | 1,466 | 0,098 | 0,70 | 5,00 |
2 | 33909,5 | -4,42 | 35,61 | 2,83 | 0,410 | 1,076 | -0,032 | 1,076 | -0,032 | 0,67 | 5,55 |
2,5 | 52983,5 | -6,86 | 50,75 | 1,82 | 0,243 | 0,633 | -0,046 | 0,633 | -0,046 |
5. На рис. 2.30. показаны зависимости и
|
|
|
|
и представлены программы настройки коэффициентов усиления АПУ в зависимости от скоростного напора и .
Определение параметров замкнутой системы «самолет + СУУ»:
Параметры замкнутой системы «самолет + СУУ» и для выбранных программ корректора передаточных чисел и определяются для выбранных режимов полета по формулам:
;
;
Результаты расчета представлены в таблице 2.13. Расчетные значения и нанесены на область управляемости рис.2.32.
ВЫВОД: Автомат продольного управления с рассчитанными программами корректора передаточных чисел обеспечивает спроектированному самолету динамические характеристики устойчивости и управляемости, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к маневренным самолетам.