Летательный аппарат - сложное техническое устройство, предназначенное для передвижения воздушном и космическом пространствах, без непосредственной опоры на земную или водную поверхность.
Первоначальным назначением ЛА, являлось освоение воздушного пространства. По мере развития области летательных аппаратов, ЛА стали применятся в научно-исследовательских, народно-хозяйственных, военных и спортивных целях.
За все время существования летательные аппараты, получили обширную область применения, такую как
• гражданская авиация
• освоение космоса
• экспериментальные полеты
• оборона.
На этапах развития летательных аппаратов, возникало множество задач, одной из них является автоматизация управления их движением. Вследствие технического прогресса ЛА приобрели множество усовершенствований и модернизаций, что послужило причиной разработки сложных автоматизированных систем, являющихся важнейшим компонентом.
Классификация летательных аппратов:
Пилотируемые
• Самолеты
• Вертолеты
• КА
Беспилотные
• Ракеты
• Спутники
• Зонды
• КА
Ракета - это летательный аппарат, движение которого осуществляется вследствие отбрасывания высокоскоростных горячих газов, вырабатываемых реактивным (ракетным) двигателем. В большинстве случаев энергия для движения ракеты образуется при сгорании нескольких химических компонентов, либо при разложении одного высокоэнергетического химического вещества. Большинство современных ракет делятся на твердотопливные и жидкостные.
Классификация ракет:
• Баллистические
• Зенитные управляемые
• Крылатые
• Ракеты-носители
• Ракеты-мишени
Система управления движением летательного аппарата представляет собой группу устройств и программных средств, расположенных на борту ракеты, предназначенных для управления движением и состоянием ракеты на всех этапах ее функционирования с целью обеспечения требуемой эффективности целевого применения.
Можно сформулировать три основные задачи систем стабилизации.
1. Стабилизация осей ракеты относительно заданных осей пространства, т.е. обеспечение пространственной угловой ориентации осей ракеты.
2. Стабилизация динамических характеристик ракеты как элемента систем регулирования.
3. Стабилизация статических передаточных чисел ракеты.
В данной выпускной квалификационной работе, были рассмотрены летательные аппараты ракетного типа, сервоприводы с ЖОС, СОС и ИОС. Дан краткий обзор методов синтеза систем автоматического управления.
Основной целью работы было применение метода D-разбиения и расширенного D-разбиения, к статической и астатической системе автоматического управления углом тангажа. В результате синтеза были выбраны передаточные числа, при которых система не потеряла устойчивость. В целях проверки, используя найденные передаточные числа, была промоделирована система и определены критерии качества перерегулирование и время регулирования. Для статической САУ время регулирования составило 0.48с, перерегулирование 24.5%, а для астатической САУ время регулирования составило 1.68с, перерегулирование 13.2%. Также было определено что при введении компенсирующего множителя в систему, область устойчивости уменьшается.
Также проведен сравнительный анализ вариантов цифрового и непрерывного АП. В дополнение был рассмотрен вариант переоборудования из аналоговой статической САУ углом тангажа, в цифровую. Для рассматриваемого варианта был выбран и оптимизирован период квантования по времени 0.02с для внутреннего контура и 0.04с для внешнего.
