Введение 4
1 Обзор предметной области 6
1.1 Описание объекта автоматизации 6
1.2 Общие сведения 8
1.3 Силы, действующие на летательный аппарат 9
2 Построение системы управления курсом самолета 12
2.1 Описание метода проектирования 13
2.2 Среда моделирования 14
2.3 Оптимизация передаточной функции скорости самолета 15
2.4 Оптимизация передаточной функций крена и тангажа самолета 21
3 Формирование проекта системы автоматического регулирования 27
3.1 Создание базы данных проекта 27
3.2 Моделирование схем общего вида 28
3.3 Создание пульта управления оператора 29
3.4 Разработка 3D визуализации проекта 32
3.5 Запуск проекта 35
Заключение 37
Список использованных источников 38
Приложение А 40
Приложение В 47
Динамические свойства летательных аппаратов зачастую не являются удовлетворительными, а попытки усовершенствовать их путем изменения формы приводят к ухудшению аэродинамических форм [1]. Вследствие этого появляется задача усовершенствования устойчивости и управляемости летательных аппаратов средствами автоматики без ухудшения их аэродинамических характеристик.
Устойчивость и управляемость это самые важные свойствами самолета, определяющие возможность и безопасность полета [2].
Во время движения летательного аппарата на него воздействуют возмущающие силы и моменты [3,4], вызывающие перегрузки, тепловые напряжения и т. д. Поскольку прочность конструкции ограничена, то действующие на летательный аппарат возмущения также должны быть ограничены. Конечно добиться этой цели можно, если система будет противодействовать возмущениям, не допуская в то же время резких перемещений управляющих поверхностей.
Данная работа посвящена проектированию системы управления курсом и скоростью самолёта.
Актуальность данной работы представлена в том, что система автоматического регулирования скорости и угла крена самолета необходимая для измерения и индикации экипажу самолетов, соответствующих положению летательного аппарата относительно горизонтальной плоскости, называемая авиагоризонтом необходима лётчику для контроля положения в пространстве при выводе самолёта из сложного положения, при выполнении фигур пилотажа, а также при выполнении полётов по маршруту днём и ночью. Поэтому, способ индикации пространственного положения на авиагоризонте, обеспечивающего эффективность действий при выводе самолёта из сложного положения в облаках и при выполнении пилотажа в настоящее время является достаточно актуальной проблемой.
Цель работы: построить систему управления курсом самолета с использованием компьютерной среды моделирования.
Задачи:
1. Провести обзор предметной области;
2. Построить систему ручного управления скоростью самолёта;
3. Построить систему ручного управления углом тангажа самолета;
4. Построить систему ручного управления крена самолета;
5. Построить систему автоматической стабилизации положения самолета в пространстве;
6. Реализовать 3d модель визуализацию самолёта в среде разработки.
В ходе выполнения выпускной работы был выполнен обзор развития воздушного судна. Подробно рассмотрено устройство самолета, а также дипломная работа содержит общую характеристику процесса управления самолетом.
Выбрана среды разработки текущего проекта. Описано использование таких средств среды разработки как база данных и язык программирования.
Была построена система управления скоростью, углом тангажа и крена самолета, а также построена система автоматической стабилизации положения самолета в пространстве в виде схемы в программе SimlnTech.
Для обеспечения безопасного перемещения самолета требуется поддерживать высокую точность в установившемся режиме. С этой целью в системе для коррекции был реализован ПИД-регулятор и оптимизированы его характеристики для наилучшей работы.
Разработана имитационная модель системы управления курсом самолета, подключен визуальный 3D модуль и создана общая база данных для передачи параметров между проектами.
