устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой
Классы МПК: | B64C17/00 Способы и устройства для стабилизации летательных аппаратов, не отнесенные к другим группам |
Автор(ы): | Утробин Г.Ф., Брагин А.А. |
Патентообладатель(и): | Военная академия ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-11-08 публикация патента:
27.06.2002 |
Изобретение относится к технике управления летательными аппаратами с нерегулируемой тягой в условиях действия возмущений. Устройство содержит блок измерителей, три интегратора, два блока коэффициентов, блок формирования программы, два сумматора, объект управления, исполнительные органы, блок расчета программных значений кажущейся скорости. Устройство обеспечивает управление летательными аппаратами при значительных возмущениях. За счет постоянной привязки к программе изменения угла тангажа достигается уменьшение методической ошибки управления и повышение точности отслеживания ухода центра масс летательного аппарата от своей энергетически оптимальной траектории. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
Устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, содержащее блок измерителей 1, первый интегратор 2, блок формирования программы 3, первый 4 и второй 5 блоки коэффициентов, сумматор 6, исполнительные органы 7, объект управления 8, второй 10 и третий 12 интеграторы, при этом первый выход блока измерителей 1 соединен со входами первого 2 и второго 10 интеграторов, а второй - со входом первого блока коэффициентов 4, выход третьего интегратора 12 соединен со входом второго блока коэффициентов 5, выход первого интегратора 2 соединен со входом блока формирования программы 3, выходы которого соединены со входом первого блока коэффициентов 4, выход которого так же, как и выход второго блока коэффициентов 5, соединен со входом сумматора 6, выход которого соединен с исполнительными органами 7, соединенными также с объектом управления 8, который соединен со входом блока измерителей 1, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй сумматор 11 и блок расчета программных значений кажущейся скорости 9, при этом один вход второго сумматора 11 соединен с выходом второго интегратора 10, второй - с выходом блока расчета программных значений кажущейся скорости 9, вход которого соединен с первым выходом блока измерителей 1, первый выход второго сумматора 11 соединен со входом третьего интегратора 12, а второй - со входом второго блока коэффициентов 5.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к системам управления угловым движением летательных аппаратов и может быть использовано для управления летательными аппаратами с нерегулируемой тягой в условиях действия возмущений. Известно устройство (фиг.1), осуществляющее управление угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, которое обеспечивает контроль ухода центра масс от энергетически оптимальной траектории (ЭОТ) по действительным характеристикам ухода (см. Могилевский В.Д. Наведение баллистических летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1976 г. с. 31). Данное устройство содержит блок измерителей 1, первый интегратор 2, блок навигации 3, блок формирования программы 4, второй 5 и третий 6 интеграторы, первый 7 и второй 8 блок коэффициентов, сумматор 9, исполнительные органы 10 и объект управления 11, при этом первый выход блока измерителей 1 соединен со входами блока навигации 3 и первого интегратора 2, а второй со входом первого блока коэффициентов 7, выход первого интегратора 2 соединен со входом блока формирования программы 4, выходы которого соединены со входом первого блока коэффициентов 7, выход блока навигации 3 соединен со входом третьего интегратора 6, выход которого соединен со входами второго интегратора 5 и второго блока коэффициентов 8, при этом выход второго интегратора 5 также соединен со входом второго блока коэффициентов 8, выход которого, также как и выход первого блока коэффициентов 7, соединен со входом сумматора 9, выход которого соединен с исполнительными органами 10, соединенными также с объектом управления 11, который соединен со входом блока измерителей 1. Недостатком прототипа является неспособность контролировать с приемлемой точностью уход центра масс объекта от своей энергетически оптимальной траектории в условиях больших длительных возмущений. Так, закон регулирования на первом этапе![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/2184053-2t.gif)
(фиг. 1) позволяет отрабатывать только импульсные возмущения, при этом ликвидируя отклонение только по ускорению и не контролируя отклонения по скорости и координате, что не гарантирует нахождение летательного аппарата вблизи энергетически оптимальной траектории и, следовательно, достижение цели управления. На втором этапе управления из-за наличия ошибок по скорости и координате, не ликвидированных на первом этапе, нарушаются условия линеаризации и закон регулирования
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/2184053-3t.gif)
(фиг. 1) обеспечивает отработку больших возмущений с неприемлемыми погрешностями. Цель изобретения заключается в уменьшении методической ошибки управления и, следовательно, повышении точности отслеживания ухода центра масс летательного аппарата от своей энергетически оптимальной траектории в условиях больших возмущений. Требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее блок измерителей 1, первый интегратор 2, блок формирования программы 3, первый 4 и второй 5 блок коэффициентов, сумматор 6, исполнительные органы 7, объект управления 8, второй 10 и третий 12 интеграторы, при этом первый выход блока измерителей 1 соединен со входами первого 2 и второго 10 интеграторов, а второй со входом первого блока коэффициентов 4, выход третьего интегратора 12 соединен со входом второго блока коэффициентов 5, выход первого интегратора 2 соединен со входом блока формирования программы 3, выходы которого соединены со входом первого блока коэффициентов 4, выход которого, также как и выход второго блока коэффициентов 5, соединен со входом сумматора 6, выход которого соединен с исполнительными органами 7, соединенными также с объектом управления 8, который соединен со входом блока измерителей 1, дополнительно введены второй сумматор 11 и блок расчета программных значений кажущейся скорости 9, при этом один вход второго сумматора 11 соединен с выходом второго интегратора 10, второй - с выходом блока расчета программных значений кажущейся скорости 9, вход которого соединен с первым выходом блока измерителей 1, первый выход второго сумматора 11 соединен со входом третьего интегратора 12, а второй - со входом второго блока коэффициентов 5 (фиг.2). Сравнительный анализ с прототипом показал, что новое техническое решение отличается введением вместо блока навигации второго сумматора 11 и блока расчета программных значений кажущейся скорости 9, обеспечивающих учет в управляющем воздействии
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184009/948.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/965.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184009/948.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/965.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184004/916.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184004/916.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/2184053-4t.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/2184053-5t.gif)
за счет реализации управляющего воздействия (см. фиг.2)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/2184053-6t.gif)
где
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184004/916.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/8747.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/2184053-7t.gif)
WА1 и W*А2 - реальная и соответствующая программе вертикальные составляющие кажущейся скорости,
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184004/916.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/965.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/2184053-8t.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184009/948.gif)
![устройство управления угловым движением летательных аппаратов с нерегулируемой тягой, патент № 2184053](/images/patents/286/2184053/965.gif)
Класс B64C17/00 Способы и устройства для стабилизации летательных аппаратов, не отнесенные к другим группам