Система автоматического регулирования угла крена самолета SimInTech

Система автоматического управления положением самолета в пространстве при полете является типичным примером, когда используются обратные связи по нескольким переменным. В такой системе положение самолета изменяется с помощью элеронов, рулей высоты и руля направления, как показано на рис. Б.19. Манипулируя этими органами управления, пилот устанавливает желаемую траекторию полета.

Система, которая рассматривается в данном задании, представляет собой автоматическую систему управления, регулирующую угол крена φ путем отклонения элеронов. Отклонение элеронов на угол θ приводит к возникновению вращающего момента благодаря давлению воздуха на поверхность крыльев. За счет этого момента происходит вращение самолета относительно горизонтальной оси. Элероны отклоняются с помощью гидравлического исполнительного механизма, динамические свойства которого описываются передаточной функцией 1/s.

Действительный угол крена измеряется гироскопическим датчиком (k1 = 1) и сравнивается с заданным значением φЗ. Разность между φЗ и φ усиливается посредством усилителя и подается на вход исполнительного механизма, который управляет отклонением элеронов. В качестве корректирующего звена по скорости (dφ/dt) использован также гироскопический датчик.

На рис. Б.20 приведена упрощенная автономная (независимо от движений самолета в других направлениях) модель системы регулирования крена в виде структурной схемы.

Необходимо, используя параметрическую оптимизацию в среде SimInTech, определить параметры kУ и k2, при которых переходная характеристика при φЗ(t) = 1(t) имела перерегулирование не более 10%, а время регулирования (для «трубки» 2%) – не более 9 с.