С внутренним контуром тангажа

Система стабилизации высоты полета самолета

Рис. 4.4

где: 1 – модуль частотной функции системы стабилизации высоты на ошибку стабилизации перегрузки ; 2 – модуль частотной функции системы стабилизации перегрузки по высоте (K_H=0, K_Vy=0).

Т.е. применение системы стабилизации высоты повышает точность выдерживания заданной траектории при полете в возмущенной атмосфере за счет уменьшения отклонений в низкочастотной области.

Преимущество: отпадает необходимость дифференцирования сигнала ошибки
H_зад–Н и система замыкается по сигналу с надежного датчика – гировертикали, практически лишенного запаздывания. Недостаток – худшая эффективность парирования ветровых возмущений.

Полагая, что скорость полета самолета постоянна (стабилизируется автоматом тяги) линеаризованные уравнения продольного движения самолета можно записать в виде (С₉=0):

(4.12)

Где:

1 – уравнение сил;

2 – уравнение моментов;

3, 4 – кинематические уравнения.

Из системы уравнений (4.12) можно получить ПФ:

(4.13)

(4.14)

(4.15)

Разделив ПФ свободного самолета (4.13) и (4.14), выразим w_z через n_y:

, (4.16)

Разделив ПФ (4.15) и (4.13), выразим соответственно H через w_z:

(4.17)

Это позволяет представить структурную схему системы стабилизации высоты с самостоятельным контуром стабилизации угла тангажа в виде:

ПФ замкнутой системы стабилизации угла тангажа имеет вид:

(4.18)

где:

(4.19)

Знаменатель ПФ (4.19) можно представить в виде произведения двух сомножителей:

Как показывают расчеты при реальных значениях Kw_Z в первом приближении можно принять:

T₁» T_q.

При этом допущении выражение (4.18) упрощается:

(4.21)

Где

(4.22)

С учетом приближенного выражения (4.21) ПФ разомкнутой системы стабилизации высоты примет вид:

(4.23)

Передаточный коэффициент K_H выбирают из условия, чтобы частота среза АЧХ (4.23) располагалась левее граничной частоты , а именно:

(4.24)

В этом случае АЧХ (4.23) приближенно будет равна:

(4.25)

Тогда с учетом (4.24) получим выражение для определения

Функциональная схема канала РВ СУ_H (4.25) имеет вид:

где ГВ – гировертикаль;

ДУС – датчик угловых скоростей;

КВ – корректор высоты;

ЭГРП – электрогидравлический рулевой привод.

Структурная схема системы стабилизации высоты полета с контуром стабилизации угла тангажа, построенным на базе перегрузочного контура, представлена на рис. ниже: