RU194542U1 - ANGULAR STABILIZATION SYSTEM - Google Patents
ANGULAR STABILIZATION SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU194542U1 RU194542U1 RU2019116757U RU2019116757U RU194542U1 RU 194542 U1 RU194542 U1 RU 194542U1 RU 2019116757 U RU2019116757 U RU 2019116757U RU 2019116757 U RU2019116757 U RU 2019116757U RU 194542 U1 RU194542 U1 RU 194542U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adder
- output
- input
- block
- multiplication
- Prior art date
Links
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005312 nonlinear dynamic Methods 0.000 abstract 1
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
В полезной модели предлагается алгоритмическое увеличение быстродействия системы угловой стабилизации летательного аппарата.Известная система угловой стабилизации улучшена посредством добавления дополнительного релейно-линейного управления, примененного к переменным состояния нелинейной динамической системы. Предполагаемая система обеспечивает увеличение быстродействия системы управления за счет использования линейного управления внутри эллипса на фазовой плоскости и релейного вне эллипса на фазовой плоскости. Параметры эллипса выбираются путем задания значений коэффициентов а и b внутри неустойчивого предельного цикла, обусловленного нелинейностью скоростной характеристики рулевого привода типа «зона насыщения».The utility model proposes an algorithmic increase in the speed of the angular stabilization system of the aircraft. The well-known angular stabilization system is improved by adding an additional linear relay control applied to the state variables of the nonlinear dynamic system. The proposed system provides an increase in the speed of the control system through the use of linear control inside the ellipse in the phase plane and relay outside the ellipse in the phase plane. The parameters of the ellipse are selected by setting the values of the coefficients a and b inside an unstable limit cycle, due to the nonlinearity of the speed characteristics of the steering gear type "saturation zone".
Description
Полезная модель относится к системам управления и стабилизации летательных аппаратов и может быть использована в управляемых ракетах.The utility model relates to control systems and stabilization of aircraft and can be used in guided missiles.
Известна система стабилизации ракеты, включающая измерительные датчики угла, угловой скорости, масштабирующие блоки, сигнал управления с которых, через преобразователь поступает на рулевой привод и управляющие органы. В данной системе управления моменты пропорциональны управляющим сигналам рыскания и не зависят от угла вращения. При этом исключается возможность использования для стабилизации одновременно всех управляющих органов, путем разворота корпуса по углу вращения (Павлов В.А., Пономаренко С.А., Хованский Ю.М. Стабилизация летательных аппаратов и автопилоты - М: Высшая школа. 1964 - с. 191).A known rocket stabilization system, including measuring sensors of angle, angular velocity, scaling units, the control signal from which, through the converter is fed to the steering gear and governing bodies. In this control system, the moments are proportional to the yaw control signals and are independent of the rotation angle. At the same time, the possibility of using all control bodies for stabilization at the same time is excluded by turning the hull in a rotation angle (Pavlov V.A., Ponomarenko S.A., Khovansky Yu.M. Stabilization of aircraft and autopilots - M: Higher school. 1964 - p. . 191).
Наиболее близкой к предполагаемой полезной модели является система угловой стабилизации, содержащая по каналу рыскания: датчик утла, датчик угловой скорости, соединенные с сумматором через масштабирующие блоки, выход сумматора соединен со входом рулевых приводов, выход рулевых приводов соединен со входом органов управления (Разыграев А.П., Основы управления полетом космических аппаратов и коробление М.: Машиностроение, 1977 - C. 244), которая является прототипом предполагаемой полезной модели.Closest to the proposed utility model is an angular stabilization system containing a yaw channel: an angle sensor, an angular velocity sensor connected to the adder via scaling units, the adder output is connected to the input of the steering drives, the output of the steering drives is connected to the input of the controls (Razygraev A. P., Fundamentals of flight control of spacecraft and warping M .: Engineering, 1977 - C. 244), which is the prototype of the proposed utility model.
Недостатком данной системы угловой стабилизации является низкое быстродействие, так как выбор значений коэффициентов алгоритма стабилизации ограничен границами области устойчивости с учетом нелинейностей скоростной характеристики рулевых машин, типа «зона насыщения».The disadvantage of this system of angular stabilization is the low speed, since the choice of values of the coefficients of the stabilization algorithm is limited by the boundaries of the stability region, taking into account the nonlinearities of the speed characteristics of steering machines, such as “saturation zone”.
Задачей предполагаемой полезной модели является увеличение быстродействия.The objective of the proposed utility model is to increase performance.
Сущность полезной модели заключается в том, что в систему угловой стабилизации, содержащую по каналу рыскания: датчик угла, датчик угловой скорости, соединенные с сумматором через масштабирующие блоки, выход сумматора соединен со входом рулевого привода, выход рулевых приводов соединен со входом исполнительных органов, дополнительно введены: четыре сумматора, четыре блока умножения, два масштабирующих блока, три блока константы, два блока модуля, два блока деления, при этом выход датчика угла соединен с первым блоком умножения, выход которого через масштабирующий блок соединен с первым сумматором; выход датчика угловой скорости соединен с вторым блоком умножения, выход которого через масштабирующий блок соединен с первым сумматором, к которому дополнительно подсоединен первый блок константы; выход первого сумматора соединен с первым блоком модуля, выход которого соединен с входом первого блока деления; выход которого соединен с входом второго сумматора и входом третьего сумматора; ко входу второго сумматора подсоединен второй блок константы; ко входу третьего сумматора подсоединен третий блок константы; датчик угла и датчик угловой скорости через масштабирующие блоки соединены с входом четвертого сумматора, выход которого соединен со вторым блоком модуля, выход которого соединен с входом второго блока деления, выход которого через масштабирующий блок соединен с третьим блоком умножения; выход второго сумматора соединен с входом третьего блока умножения; выходы четвертого сумматора и третьего сумматора соединены с входом четвертого блока умножения; выходы третьего блока умножения и четвертого блока умножения соединены с входом пятого сумматора, выход которого соединен со входом рулевых приводов.The essence of the utility model is that in the angular stabilization system containing the yaw channel: angle sensor, angular velocity sensor connected to the adder via scaling units, the adder output is connected to the input of the steering gear, the output of the steering gears is connected to the input of the actuators, additionally introduced: four adders, four multiplication blocks, two scaling blocks, three constant blocks, two module blocks, two division blocks, while the output of the angle sensor is connected to the first multiplication block, the output is cerned via scaling unit coupled to the first adder; the output of the angular velocity sensor is connected to the second multiplication unit, the output of which through the scaling unit is connected to the first adder, to which the first constant block is additionally connected; the output of the first adder is connected to the first block of the module, the output of which is connected to the input of the first division block; the output of which is connected to the input of the second adder and the input of the third adder; the second constant block is connected to the input of the second adder; the third constant block is connected to the input of the third adder; an angle sensor and an angular velocity sensor through scaling units are connected to the input of the fourth adder, the output of which is connected to the second unit block, the output of which is connected to the input of the second division unit, the output of which is connected through the scaling unit to the third multiplication unit; the output of the second adder is connected to the input of the third block of multiplication; the outputs of the fourth adder and the third adder are connected to the input of the fourth multiplication block; the outputs of the third block of multiplication and the fourth block of multiplication are connected to the input of the fifth adder, the output of which is connected to the input of the steering gears.
Функциональная схема системы угловой стабилизации представлена на фиг. 1., где выход датчика угла 1 соединен с первым блоком умножения 2, выход которого через масштабирующий блок 3 соединен с первым сумматором 4; выход датчика угловой скорости 5 соединен с вторым блоком умножения 6, выход которого через масштабирующий блок 7 соединен с первым сумматором 4, к которому дополнительно подсоединен первый блок константы 8; выход первого сумматора 4 соединен с первым блоком модуля 9, выход которого соединен с входом первого блока деления 10, выход которого соединен с входом второго сумматора 11 и входом третьего сумматора 12; ко входу второго сумматора 11 подсоединен второй блок константы 13; ко входу третьего сумматора 12 подсоединен третий блок константы 14; датчик угла 1 и датчик угловой скорости 5 через масштабирующие блоки 15,16 соединены с входом четвертого сумматора 7, выход которого соединен со вторым блоком модуля 18, выход которого соединен с входом второго блока деления 19, выход которого через масштабирующий блок 20 соединен с третьим блоком умножения 21; выход второго сумматора 11 соединен с входом третьего блока умножения 21; выходы четвертого сумматора 17 и третьего сумматора 12 соединены с входом четвертого блока умножения 22; выходы третьего блока умножения 21 и четвертого блока умножения 22 соединены с входом пятого сумматора 23, выход которого соединен со входом рулевых приводов 24.The functional diagram of the angular stabilization system is shown in FIG. 1., where the output of the
Система угловой стабилизации работает таким образом.The angular stabilization system works this way.
С датчика угла 1 считываются текущие угловые параметры ракеты Ψ, которые дважды проходят через блок умножения 2, на выходе которого формируется сигнал Ψ2, который поступает на вход масштабирующего блока 3, на выходе которого сигнал пропорционален .From the
С датчика угловой скорости 5 считываются текущие угловые параметры движения ракеты которые дважды проходят через блок умножения 6, формируя сигнал , который поступает на вход масштабирующего блока 7, на выходе которого Информация с выходов масштабирующих блоков 3,7 поступает на вход сумматора 4, к которому дополнительно поступает информация с блока константы 8. На выходе сумматора 4 формируются параметры уравнения эллипса From the
С выхода сумматора 4 параметры поступают на первый вход блока деления 10, ко второму входу которого поступают параметры с выхода сумматора 4, прошедшие через блок модуля 9. В результате, на выходе блока деления 10 формируется управление:From the output of the
Это управления поступает на входы сумматоров 11, 12. На второй вход сумматора 11 поступает информация с блока константы 13. На выходе сумматоре 11 формируется управление:This control is fed to the inputs of the
На второй вход сумматора 12 поступает информация с блока константы 14. На выходе сумматора 12 формируется управление:The second input of the
Текущие угловые параметры ракеты, считанные с датчика угла 1 Ψ, проходя через масштабирующий блок 15 КΨΨ, поступают на первый вход сумматора 17. Текущие угловые параметры движения ракеты, считанные с датчика угловой скорости 5 проходя через масштабирующий блок 16 , поступают на второй вход сумматора 17. В результате суммирования, на выходе сумматора 17 формируется линейное управление:The current angular parameters of the rocket, read from the 1 1 angle sensor, passing through the scaling unit 15 K Ψ Ψ, are fed to the first input of the
С выхода сумматора 17 управление поступает на первый вход блока деления 19, ко второму входу которого поступает управление с выхода сумматора 17, прошедшее через блок модуля 18. На выходе блока деления 19 формируется управление:From the output of the
Это управление проходит через масштабирующий блок 20 поступает на первый вход блока умножения 21. Ко второму входу блока умножения 21 поступает управление с выхода сумматора 11. На выходе блока умножения 21 формируется релейное управление:This control passes through the
Далее, информация с выходов блоков умножения 21,22 поступает на первый и второй входы сумматора 23, на выходе которого формируется релейно-линейное управление, которое поступает на рулевые приводы объекта управления.Further, the information from the outputs of the multiplication blocks 21.22 enters the first and second inputs of the adder 23, at the output of which a relay-linear control is formed, which is fed to the steering drives of the control object.
Предполагаемая система обеспечивает увеличение быстродействия системы управления за счет использования линейного управления внутри эллипса на фазовой плоскости и релейного вне эллипса на фазовой плоскости. Таким образом, увеличивается быстродействие системы при сохранении запасов устойчивости и точности системы стабилизации, которые определяются параметрами линейного алгоритма стабилизации. Параметры эллипса на фазовой плоскости выбираются путем задания значений коэффициентов а и b внутри неустойчивого предельного цикла, обусловленного нелинейностью скоростной характеристики рулевого привода типа «зона насыщения».The proposed system provides an increase in the speed of the control system through the use of linear control inside the ellipse in the phase plane and relay outside the ellipse in the phase plane. Thus, the system’s speed increases while maintaining the stability margins and accuracy of the stabilization system, which are determined by the parameters of the linear stabilization algorithm. The parameters of the ellipse in the phase plane are selected by setting the values of the coefficients a and b inside an unstable limit cycle, due to the nonlinearity of the speed characteristics of the steering gear type "saturation zone".
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116757U RU194542U1 (en) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116757U RU194542U1 (en) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU194542U1 true RU194542U1 (en) | 2019-12-13 |
Family
ID=69007404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019116757U RU194542U1 (en) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU194542U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202481U1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-02-19 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | CORNER STABILIZATION SYSTEM |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3946968A (en) * | 1974-08-02 | 1976-03-30 | Raytheon Company | Apparatus and method for aerodynamic cross-coupling reduction |
JPS6467497A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-14 | Nec Corp | Yaw flight stabilizer for high elevation missile |
RU76473U1 (en) * | 2008-03-31 | 2008-09-20 | Серпуховской военный институт ракетных войск (СВИ РВ) | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM |
RU182886U1 (en) * | 2018-05-07 | 2018-09-05 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM |
RU186492U1 (en) * | 2018-08-10 | 2019-01-22 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM |
-
2019
- 2019-05-30 RU RU2019116757U patent/RU194542U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3946968A (en) * | 1974-08-02 | 1976-03-30 | Raytheon Company | Apparatus and method for aerodynamic cross-coupling reduction |
JPS6467497A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-14 | Nec Corp | Yaw flight stabilizer for high elevation missile |
RU76473U1 (en) * | 2008-03-31 | 2008-09-20 | Серпуховской военный институт ракетных войск (СВИ РВ) | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM |
RU182886U1 (en) * | 2018-05-07 | 2018-09-05 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM |
RU186492U1 (en) * | 2018-08-10 | 2019-01-22 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202481U1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-02-19 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | CORNER STABILIZATION SYSTEM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU194542U1 (en) | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM | |
RU2367992C1 (en) | Adaptive device of aircraft coordinated control | |
RU182886U1 (en) | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM | |
RU2569580C2 (en) | Method of formation of adaptive signal of control and stabilisation of angular movement of aircraft, and device for its implementation | |
RU186492U1 (en) | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM | |
RU2394263C1 (en) | Adaptive device to generate signal controlling aircraft lengthwise-equalising motion | |
RU169818U1 (en) | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM | |
RU76473U1 (en) | ANGULAR STABILIZATION SYSTEM | |
RU208194U1 (en) | CORNER STABILIZATION SYSTEM | |
RU2367993C1 (en) | Adaptive device of aircraft coordinated control | |
RU2554515C1 (en) | Aircraft adaptive coordinated controller | |
RU202481U1 (en) | CORNER STABILIZATION SYSTEM | |
RU2671063C1 (en) | Remote control system of aircraft in lateral-directional mode | |
RU2647405C1 (en) | Adaptive system with reference model for control of aircraft | |
RU2290346C1 (en) | Flight altitude automatic control system for unmanned flying vehicles | |
RU169906U1 (en) | LATERAL STABILIZATION SYSTEM | |
RU2176812C1 (en) | Flight aircraft lateral movement control system | |
RU211357U1 (en) | LATERAL STABILIZATION SYSTEM | |
RU186218U1 (en) | LATERAL STABILIZATION SYSTEM | |
RU2339989C1 (en) | Longitudinal control automatic machine | |
JPS59220496A (en) | Automatic steering system for vessel | |
RU2631736C1 (en) | Method for forming lateral-directional signals of non-stationary unmanned aerial vehicle with adaptive-functional correction and a device for its implementation | |
Anandan et al. | Super Twisting Sliding Mode Controller for a Diving Autopilot | |
RU2344460C1 (en) | Method of longitudinal control of airplane | |
Kakanov et al. | Robust anti-windup control for marine cyber-physical systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200531 |