Системы автоматического и полуавтоматического управления летательных аппаратов

Принципы построения контуров управления угловым положением

летательных аппаратов 

 

Автоматическое управление САУ осуществляют путем воздействия на органы управления и создания ими необходимых управляющих сил и моментов.

            Типовая система управления угловым положением ЛА включает:

измерители (датчики) углового положения;

            устройства формирования заданного углового положения;

            устройства вычисления сигналов управления (вычислители). В простейшем случае вычислитель выполняет функции суммирования и преобразования сигналов;

            исполнительные устройства (сервоприводы), осуществляющие изменение положения органов управления в соответствии с сигналами управления.

            В качестве измерителей углового положения используются авиагоризонты, гировертикали, курсовые системы.

Различают два режима работы САУ:

стабилизацию заданного неизменного углового положения;

управление угловым положением ЛА во времени.

При стабилизации углового положения используются специальные устройства, называемые механизмами согласования (МС). Эти механизмы, представляющие собой электромеханические следящие системы, запоминают стабилизируемое угловое положение самолета и вычисляют отклонения текущих углов от заданных.

Простейшая функциональная схема МС показана на рис. 5.1. Электрический сигнал, пропорциональный текущему стабилизируемому параметру (углу), через усилитель поступает на двигатель. Обратная связь компенсирует поступающий на вход системы сигнал. Следящая система обладает достаточно высокой добротностью (коэффициентом усиления), и при изменении угла рассогласование (ошибка слежения) практически отсутствует. При включении автоматического управления обратная связь размыкается, и сигнал с выхода усилителя подается на вычислитель. В дальнейшем при изменении углового положения ЛА на вход вычислителя поступает напряжение, пропорциональное разности между текущим и заданным значениями угла. При этом заданный угол определяется значением текущего угла в момент включения режима автоматического управления.

Как правило, в режимах стабилизации углового положения ЛА предусматривается возможность вмешательства летчика в процесс управления без выключения данного режима. Для этого используются два пути:

летчик прикладывает усилия к ручке управления или обжимает специальную гашетку. По сигналам встроенных выключателей прекращается процесс стабилизации, МС переводится в режим согласования. Самолет изменяет угловое положение по командам летчика. После освобождения гашетки от усилий восстанавливается режим стабилизации уже нового углового положения самолета;

летчик изменяет заданное значение угла поворотом специальных рукояток, рычагов, встроенных в пульты САУ. При этом осуществляется стабилизация нового углового положения самолета.

В случае управления угловым положением значения заданных углов формируется не МС, а специальными вычислителями. Кроме того, изменение заданного значения угла может осуществляться летчиком с помощью ручного задатчика на пульте автопилота.  

Как правило, системы управления углами тангажа, крена и курса выполняются по одинаковым схемам и отличаются лишь второстепенными деталями. Функциональная схема типового канала управления САУ представлена на рис.5.2.