RU2225636C2 - Device of single-channel control over longitudinal motion of light baffle plane - Google Patents

Device of single-channel control over longitudinal motion of light baffle plane Download PDF

Info

Publication number
RU2225636C2
RU2225636C2 RU2001132709/09A RU2001132709A RU2225636C2 RU 2225636 C2 RU2225636 C2 RU 2225636C2 RU 2001132709/09 A RU2001132709/09 A RU 2001132709/09A RU 2001132709 A RU2001132709 A RU 2001132709A RU 2225636 C2 RU2225636 C2 RU 2225636C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
unit
output
adder
pitch angle
Prior art date
Application number
RU2001132709/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001132709A (en
Inventor
Л.Г. Романенко
В.В. Назаров
С.В. Зайцев
А.А. Ганева
Original Assignee
Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева filed Critical Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority to RU2001132709/09A priority Critical patent/RU2225636C2/en
Publication of RU2001132709A publication Critical patent/RU2001132709A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2225636C2 publication Critical patent/RU2225636C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: automatic flight control systems. SUBSTANCE: invention can be employed to decrease deviation of flight altitude of baffle plane from balancing value and to reduce time of transient process of baffle plane by altitude and pitch angle. Technical result of invention consists in decreased deviation of reference flight altitude and balancing value of pitch angle under action of disturbance and in reduced time of return of baffle plane to reference flight altitude and to balancing value of pitch angle after termination of disturbance by formation of signal of nonlinear control. Device of single-channel control over longitudinal motion of light baffle plane has transmitter of pitch angle, transmitter of angular velocity, transmitter of angular acceleration, first adder, rudder assembly, former of nonlinear control signal containing unit computing modulus, amplifier, second multiplier with relay unit, first multiplier, inverter, third multiplier and second adder. EFFECT: decreased deviation of reference flight altitude and balancing value of pitch angle. 5 dwg

Description

Изобретение относится к системам автоматического регулирования полета и может быть использовано для уменьшения отклонения высоты полета экраноплана от балансировочного значения, а также для сокращения времени переходных процессов экраноплана по углу тангажа и высоте. The invention relates to automatic flight control systems and can be used to reduce the deviation of the ekranoplane flight altitude from the balancing value, as well as to reduce the time of transient ekranoplan operations by pitch angle and height.

Известно устройство двухканального управления в продольном движении экраноплана при помощи канала руля высоты и канала закрылков (Диомидов В.Б. Автоматическое управление движением экранопланов. - СПБ: ГНЦ РФ - ЦНИИ "Электроприбор", 1996) - [1, с.174]. Оно содержит в себе датчик угла для получения значения угла тангажа, датчик угловой скорости для определения угловой скорости ωz, радиовысотомер для получения сигнала H, пропорционального высоте полета над подстилающей поверхностью, усилители для формирования управляющих сигналов и рулевые агрегаты, воздействующие на руль высоты и закрылки соответственно.A device is known for two-channel control in the longitudinal movement of an ekranoplan using the elevator channel and the flap channel (Diomidov VB Automatic control of the ekranoplan movement. - SPB: SSC RF - Central Research Institute "Elektropribor", 1996) - [1, p.174]. It contains an angle sensor for obtaining a pitch angle value, an angular velocity sensor for determining the angular velocity ω z , a radio altimeter for receiving a signal H proportional to the flight altitude above the underlying surface, amplifiers for generating control signals and steering units acting on the elevator and flaps respectively.

Известное устройство двухканального управления в продольном движении экраноплана применимо в основном на экранопланах больших размеров, полет которых осуществляется на достаточно больших высотах. Вследствие того, что погрешность измерения текущей высоты полета радиовысотомерами, предназначенными для экранопланов, составляет около 0,1 м в диапазоне высот 0-15 м (Небылов А.В. Измерение параметров полета вблизи морской поверхности, СПбГААП. СПб., 1994) - [2, с. 79], то такая погрешность измерения неприемлема для легких экранопланов, летающих на высотах 0,3-1 м над поверхностью. The known device of two-channel control in the longitudinal movement of the ekranoplan is applicable mainly to ekranoplanes of large sizes, the flight of which is carried out at sufficiently high altitudes. Due to the fact that the error in measuring the current flight altitude by radio altimeters designed for ekranoplanes is about 0.1 m in the altitude range 0-15 m (A. Nebylov Measurement of flight parameters near the sea surface, SPbGAAP. St. Petersburg, 1994) - [ 2, p. 79], such a measurement error is unacceptable for light ekranoplanes flying at altitudes of 0.3-1 m above the surface.

Двухканальная схема управления не всегда приемлема, так как у легких экранопланов могут отсутствовать закрылки, предназначенные для непосредственного управления высотой полета (обладающие возможностью отклоняться в противоположные направления от нейтрального). Введение двухканальной схемы управления также ограничивается и требованиями массо-габаритных показателей для легких экранопланов. The two-channel control scheme is not always acceptable, since light winged wagons may not have flaps designed to directly control the flight altitude (with the ability to deviate in opposite directions from the neutral). The introduction of a two-channel control scheme is also limited by the requirements of mass and dimensional indicators for lightweight ekranoplanes.

Для сравнительного анализа с заявляемым изобретением принято устройство одноканального управления угловым движением тангажа (использовалось в автопилоте АП - 15Т), содержащее датчик угла тангажа, выход которого соединен с первым входом сумматора, датчик угловой скорости, соединенный со вторым входом сумматора, датчик углового ускорения, подключенный к третьему входу сумматора, последовательно соединенные усилитель, вход которого соединен с выходом сумматора, и рулевой агрегат (Бортовые системы управления полетом. /Под ред. Ю.В. Байбородина - М.: Транспорт, 1975) - [3, с. 254]. For a comparative analysis with the claimed invention, a single-channel pitch angular motion control device was used (used in the AP-15T autopilot), containing a pitch angle sensor, the output of which is connected to the first input of the adder, an angular velocity sensor connected to the second input of the adder, an angular acceleration sensor connected to the third input of the adder, serially connected amplifier, the input of which is connected to the output of the adder, and the steering unit (On-board flight control systems. / Ed. by Yu.V. Bayborod on - M .: Transport, 1975) - [3, p. 254].

Указанное устройство одноканального управления можно непосредственно применить и на легком экраноплане. При этом в силу собственного свойства экраноплана возвращаться к опорной высоте полета, будет косвенно осуществляться и стабилизация опорной высоты, значение которой однозначно определяется скоростью полета и балансировочным отклонением руля высоты. Но при этом способе и устройстве управления будут достаточно большие отклонения экраноплана от опорной высоты полета и балансировочного значения угла тангажа под действием возмущений. Уменьшить отклонения экраноплана от балансировочной (опорной) высоты полета и балансировочного значения угла тангажа под действием возмущений можно, не меняя структуру автопилота, увеличением коэффициента демпфирования экраноплана относительно поперечной оси. В этом случае возмущения, действующие относительно поперечной оси (удар волны), не вызовут большого отклонения угла тангажа относительно балансировочного положения, а поэтому и экраноплан мало отклонится от опорной высоты полета, так как вертикальная скорость при этом в силу соотношения

Figure 00000002
будет достаточно мала. Но при наличии большого демпфирования относительно поперечной оси экраноплан будет медленнее возвращаться к балансировочному значению угла тангажа. Следовательно, более длительное время будет существовать вертикальная скорость центра масс экраноплана
Figure 00000003
, что вызовет большее отклонение экраноплана по высоте после окончания действия возмущения. Для уменьшения отклонения экраноплана по высоте после прекращения действия возмущения на этапе возвращения экраноплана к балансировочному значения угла тангажа желательно иметь меньшее значение коэффициента демпфирования.The specified single-channel control device can also be directly used on a light winged craft. At the same time, due to the ekranoplan’s own property, it will return to the reference flight altitude, and stabilization of the reference altitude will be carried out indirectly, the value of which is uniquely determined by the flight speed and balancing deviation of the elevator. But with this method and control device, there will be sufficiently large deviations of the winged wing from the reference altitude and the balancing value of the pitch angle under the action of perturbations. To reduce the deviations of the ekranoplan from the balancing (reference) flight altitude and the balancing value of the pitch angle under the action of disturbances, it is possible, without changing the structure of the autopilot, by increasing the damping coefficient of the ekranoplan relative to the transverse axis. In this case, the perturbations acting relative to the transverse axis (wave impact) will not cause a large deviation of the pitch angle relative to the balancing position, and therefore the winged wing will deviate little from the reference flight altitude, since the vertical speed due to the relation
Figure 00000002
will be small enough. But in the presence of large damping relative to the transverse axis, the ekranoplan will slowly return to the balancing value of the pitch angle. Therefore, for a longer time there will be a vertical velocity of the center of mass of the winged craft
Figure 00000003
, which will cause a greater deviation of the ekranoplan in height after the end of the disturbance. To reduce the deviation of the ekranoplan in height after the termination of the disturbance at the stage of the return of the ekranoplan to the balancing pitch angle, it is desirable to have a lower damping coefficient.

Ставится задача уменьшения отклонения от опорной высоты полета и балансировочного значения угла тангажа под действием возмущения и сокращения времени возвращения экраноплана на опорную высоту полета и к балансировочному значению угла тангажа по окончании действия возмущения путем формирования сигнала нелинейного управления. The goal is to reduce the deviation from the reference flight altitude and the balancing value of the pitch angle under the action of a disturbance and to reduce the time of the return of the winged wing to the reference altitude and to the balancing value of the pitch angle at the end of the perturbation by generating a non-linear control signal.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство одноканального управления в продольном движении экраноплана, содержащее датчик угла тангажа, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, датчик угловой скорости, датчик углового ускорения, соединенный с третьим входом первого сумматора, рулевой агрегат, вход которого соединен с выходом первого сумматора, дополнительно введен блок формирования нелинейного управляющего сигнала, первый вход которого соединен с выходом датчика угла тангажа, второй вход соединен с выходом датчика угловой скорости и выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, содержащий последовательно соединенные блок вычисления модуля, блок усиления, и второй блок умножения с релейным блоком, первый блок умножения, инвертор, вход которого соединен с выходом первого блока умножения, первый и второй вход которого соединены соответственно с выходами блока усиления и релейного блока, первый вход третьего блока умножения соединен с выходом инвертора, выход третьего блока умножения соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом третьего блока умножения и вторым входом второго блока умножения, являющимися вторым входом блока формирования нелинейного управляющего сигнала, первым входом блока формирования нелинейного управляющего сигнала является вход блока вычисления модуля, соединенный с первым входом второго блока умножения, а выходом блока формирования нелинейного управляющего сигнала является выход второго сумматора. This object is achieved by the fact that in a single-channel control device in the longitudinal movement of the winged wing containing a pitch angle sensor, the output of which is connected to the first input of the first adder, an angular velocity sensor, an angular acceleration sensor connected to the third input of the first adder, the steering unit, the input of which is connected with the output of the first adder, a nonlinear control signal generating unit is additionally introduced, the first input of which is connected to the output of the pitch angle sensor, the second input is connected to the output m, the angular velocity sensor and the output of which is connected to the second input of the first adder, containing the module calculation unit, the amplification unit, and the second multiplication unit with the relay unit, the first multiplication unit, an inverter, the input of which is connected to the output of the first multiplication unit, the first and second the input of which is connected respectively to the outputs of the amplification unit and the relay unit, the first input of the third multiplication unit is connected to the inverter output, the output of the third multiplication unit is connected to the first input of the second adder a, the second input of which is connected to the second input of the third multiplication unit and the second input of the second multiplication unit, which are the second input of the non-linear control signal generating unit, the first input of the non-linear control signal generating unit is the input of the module calculation unit, connected to the first input of the second multiplication unit, and the output of the non-linear control signal generating unit is the output of the second adder.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1 и 2. The invention is illustrated in figures 1 and 2.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства одноканального управления в продольном движении легкого экраноплана; на фиг.2 - блок-схема реализации блока формирования нелинейного управляющего сигнала. Figure 1 presents a block diagram of a single-channel control device in the longitudinal movement of a light winged craft; figure 2 is a block diagram of an implementation of the block forming a nonlinear control signal.

Устройство содержит:
1 - датчик угла тангажа;
2 - датчик угловой скорости;
3 - датчик углового ускорения;
4 - блок формирования нелинейного управляющего сигнала;
5 - первый сумматор;
6 - рулевой агрегат.
The device contains:
1 - pitch angle sensor;
2 - angular velocity sensor;
3 - angular acceleration sensor;
4 - block forming a nonlinear control signal;
5 - the first adder;
6 - steering unit.

Приняты следующие обозначения:
kνν - сигнал, снимаемый с датчика угла тангажа 1;
iωωz - сигнал, снимаемый с датчика угловой скорости 2;

Figure 00000004
- сигнал, снимаемый с датчика углового ускорения 3;
φв - угол поворота руля высоты.The following notation is accepted:
k ν ν is the signal taken from the pitch angle sensor 1;
i ω ω z - signal taken from the angular velocity sensor 2;
Figure 00000004
- signal taken from the angular acceleration sensor 3;
φ in - angle of elevator.

Выход датчика угла тангажа 1 и выход датчика углового ускорения 3 соответственно соединены с первым и третьим входами первого сумматора 5. Первый и второй вход блока формирования нелинейного управляющего сигнала 4 соединены с выходами датчика угла тангажа 1 и датчика угловой скорости 2 соответственно. Выход блока формирования нелинейного управляющего сигнала 4 соединен со вторым входом первого сумматора 5. Выход первого сумматора 5 соединен с входом рулевого агрегата 6. The output of the pitch angle sensor 1 and the output of the angle acceleration sensor 3 are respectively connected to the first and third inputs of the first adder 5. The first and second input of the non-linear control signal generating unit 4 are connected to the outputs of the pitch angle sensor 1 and the angular velocity sensor 2, respectively. The output of the non-linear control signal generating unit 4 is connected to the second input of the first adder 5. The output of the first adder 5 is connected to the input of the steering unit 6.

Блок формирования нелинейного управляющего сигнала (фиг.2) содержит:
7 - блок вычисления модуля;
8 - блок усиления;
9 - первый блок умножения;
10 - второй блок умножения;
11 - релейный блок;
12 - инвертор;
13 - третий блок умножения;
14 - второй сумматор.
Block forming a nonlinear control signal (figure 2) contains:
7 - unit calculation unit;
8 - gain block;
9 - the first block of multiplication;
10 - the second block of multiplication;
11 - relay block;
12 - inverter;
13 - the third block of multiplication;
14 - second adder.

Блок формирования нелинейного управляющего сигнала содержит последовательно соединенные блок вычисления модуля 7, блок усиления 8, и второй блок умножения 10 с релейным блоком 11, первый блок умножения 9, инвертор 12, вход которого соединен с выходом первого блока умножения 9, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами блока усиления 8 и релейного блока 11, первый вход третьего блока умножения 13 соединен с выходом инвертора 12, выход третьего блока умножения 13 соединен с первым входом второго сумматора 14, второй вход которого соединен со вторым входом третьего блока умножения 13 и вторым входом второго блока умножения 10, являющимися вторым входом блока формирования нелинейного управляющего сигнала 4, первым входом блока формирования нелинейного управляющего сигнала 4 является вход блока вычисления модуля 7, соединенный с первым входом второго блока умножения 10, а выходом блока формирования нелинейного управляющего сигнала 4 является выход второго сумматора 14. The non-linear control signal generating unit contains a series-connected calculation unit of module 7, a gain unit 8, and a second multiplication unit 10 with a relay unit 11, a first multiplication unit 9, an inverter 12, the input of which is connected to the output of the first multiplication unit 9, the first and second inputs of which connected respectively to the outputs of the amplification unit 8 and the relay unit 11, the first input of the third multiplication unit 13 is connected to the output of the inverter 12, the output of the third multiplication unit 13 is connected to the first input of the second adder 14, the second input of which of the second is connected to the second input of the third multiplication unit 13 and the second input of the second multiplication unit 10, which are the second input of the non-linear control signal generating unit 4, the first input of the non-linear control signal generating unit 4 is the input of the module 7 calculation unit, connected to the first input of the second multiplying unit 10 and the output of the non-linear control signal generating unit 4 is the output of the second adder 14.

Работа устройства происходит следующим образом. The operation of the device is as follows.

При появлении возмущения, действующего относительно оси OZ экраноплана, появляется угловая скорость ωz. Сигнал, пропорциональный угловой скорости ωz, снимается с выхода датчика 2 и поступает на второй вход блока формирования нелинейного управляющего сигнала 4. Действие возмущения будет вызывать и отклонение угла тангажа от балансировочного значения. Сигнал с выхода датчика 1, пропорциональный отклонению угла тангажа от балансировочного значения, поступает на первый вход первого сумматора 5 и на первый вход блока формирования нелинейного управляющего сигнала 4. При наличии углового ускорения датчиком 3 формируется сигнал, поступающий на третий вход первого сумматора 5. Блок формирования нелинейного управляющего сигнала 4 формирует сигнал вида
i * ω ωz = iω(l-k)ωz,
где iω - расчетное значение коэффициента демпфирования в линейной системе, ωz - угловая скорость;

Figure 00000005

где М - некоторый постоянный коэффициент; ϑ - текущее значение угла тангажа.When a perturbation appears, acting relative to the OZ axis of an ekranoplan, the angular velocity ω z appears. A signal proportional to the angular velocity ω z is taken from the output of the sensor 2 and fed to the second input of the non-linear control signal generating unit 4. The action of the disturbance will also cause the pitch angle to deviate from the balancing value. The signal from the output of the sensor 1, proportional to the deviation of the pitch angle from the balancing value, is fed to the first input of the first adder 5 and to the first input of the non-linear control signal generating unit 4. In the presence of angular acceleration, the sensor 3 generates a signal arriving at the third input of the first adder 5. Block forming a non-linear control signal 4 generates a signal of the form
i * ω ω z = i ω (lk) ω z ,
where i ω is the calculated value of the damping coefficient in a linear system, ω z is the angular velocity;
Figure 00000005

where M is a constant coefficient; ϑ is the current value of the pitch angle.

Формирование нелинейного управляющего сигнала происходит следующим образом. The formation of a nonlinear control signal occurs as follows.

Сигнал, пропорциональный текущему значению угловой скорости, со второго входа блока формирования нелинейного управляющего сигнала 4 поступает на второй вход второго блока умножения 10, второй вход третьего блока умножения 13 и на второй вход второго сумматора 14. Сигнал, пропорциональный углу тангажа, поступает на вход блока вычисления модуля 7 и первый вход второго блока умножения 10. Вычисленный модуль текущего значения угла тангажа с выхода блока 7 поступает через блок усиления 8 с коэффициентом усиления М на первый вход первого блока умножения 9. С выхода второго блока умножения 10 произведение сигналов, пропорциональных текущим значениям угла тангажа и угловой скорости, поступает на вход релейного блока 11. Релейный блок 11 формирует сигнал, равный либо нулевому, либо единичному значению, в зависимости от знаков текущих значений угла тангажа и угловой скорости. С выхода релейного блока 11 сигнал поступает на второй вход первого блока умножения 9. В зависимости от значения сигнала на выходе релейного блока 11 коэффициент К на выходе первого блока умножения 9 принимает либо нулевое значение, либо значение, пропорциональное текущему значению угла тангажа. С выхода первого блока умножения 9 через инвертор 12 сигнал поступает на первый вход третьего блока умножения 13. С выхода третьего блока умножения 13 сигнал поступает на первый вход второго сумматора 14. С выхода второго сумматора 14 сформированный управляющий сигнал поступает на второй вход первого сумматора 5. A signal proportional to the current value of the angular velocity from the second input of the non-linear control signal generating unit 4 is fed to the second input of the second multiplication unit 10, the second input of the third multiplication unit 13 and to the second input of the second adder 14. The signal proportional to the pitch angle is fed to the input of the unit the calculation of module 7 and the first input of the second multiplication block 10. The calculated module of the current value of the pitch angle from the output of block 7 enters through the amplification block 8 with a gain of M at the first input of the first block intelligently 9. From the output of the second multiplication block 10, the product of signals proportional to the current values of the pitch angle and angular velocity is fed to the input of the relay unit 11. The relay unit 11 generates a signal equal to either zero or unit value, depending on the signs of the current values of the pitch angle and angular velocity. From the output of the relay unit 11, the signal is supplied to the second input of the first multiplication unit 9. Depending on the signal value at the output of the relay unit 11, the coefficient K at the output of the first multiplication unit 9 takes either a zero value or a value proportional to the current value of the pitch angle. From the output of the first block of multiplication 9 through the inverter 12, the signal is supplied to the first input of the third block of multiplication 13. From the output of the third block of multiplication 13, the signal is supplied to the first input of the second adder 14. From the output of the second adder 14, the generated control signal is supplied to the second input of the first adder 5.

На первом сумматоре 5 происходит суммирование поступающих со своими коэффициентами усиления управляющих сигналов. С выхода первого сумматора 5 полученный сигнал поступает на вход рулевого агрегата 6. Рулевой агрегат непосредственно воздействует на руль высоты и отклоняет его в направлении противодействия внешнему возмущению. At the first adder 5, the control signals coming in with their gains are added. From the output of the first adder 5, the received signal is fed to the input of the steering unit 6. The steering unit directly affects the elevator and deflects it in the direction of counteracting external disturbance.

Таким образом, устройство одноканального управления в продольном движении легкого экраноплана уменьшает отклонение экраноплана от опорной высоты, вызванное действием возмущения, и сокращает время возврата к опорной высоте полета за счет введения нелинейного управления коэффициентом демпфирования. Это утверждение подтверждается графиками переходных процессов, представленными на фиг.3-5. Эти графики получены в результате математического моделирования системы "Экраноплан - Система Управления" с привлечением ЭВМ. В качестве типовых возмущающих воздействий приняты удар волны и вертикальный ветер. Thus, the single-channel control device in the longitudinal movement of the light winged wing reduces the deviation of the winged wing from the reference altitude caused by a disturbance and reduces the time of return to the reference altitude due to the introduction of nonlinear control of the damping coefficient. This statement is confirmed by the transient graphs shown in FIGS. 3-5. These graphs were obtained as a result of mathematical modeling of the Ekranoplan - Control System system using a computer. Wave shock and vertical wind are accepted as typical disturbing influences.

На фиг. 3 представлено изменение значения угла тангажа при воздействии вертикальной скорости 5 м/с. Цифрой 1 обозначен переходный процесс при использовании блока формирования нелинейного управляющего сигнала, а цифрой 2 обозначен переходный процесс при линейном способе управления. Явно видно уменьшение отклонения значения угла тангажа от балансировочного значения в случае применение блока формирования нелинейного управляющего сигнала. При использовании блока формирования нелинейного управляющего сигнала отклонение угла тангажа от балансировочного значения уменьшается более чем в два раза. При возмущении в виде вертикального порыва ветра со скоростью 5 м/с переходный процесс по относительной высоте полета при использовании блока формирования нелинейного управляющего сигнала не имеет существенного отличия от переходного процесса при использовании линейной системы управления. In FIG. Figure 3 shows the change in pitch angle when exposed to a vertical speed of 5 m / s. The number 1 indicates the transient process when using the non-linear control signal generating unit, and the number 2 indicates the transient process with the linear control method. The decrease in the deviation of the pitch angle value from the balancing value is clearly seen in the case of using the non-linear control signal generating unit. When using the non-linear control signal generating unit, the pitch angle deviation from the balancing value is more than halved. With a perturbation in the form of a vertical gust of wind at a speed of 5 m / s, the transient process with respect to the relative flight height when using the non-linear control signal generating unit does not differ significantly from the transient process when using the linear control system.

На фиг. 4 представлены переходные процессы по тангажу при воздействии возмущения в виде угловой скорости 5 град/с. Угловая скорость вызвана ударом экраноплана о взволнованную водную поверхность. Цифрой 1 обозначен переходный процесс при использовании блока формирования нелинейного управляющего сигнала, а цифрой 2 обозначен переходный процесс при линейном способе управления. Заметно как уменьшение отклонения под действием возмущения, так и сокращение времени возврата на углы, близкие к балансировочному значению при использовании блока формирования нелинейного управляющего сигнала. In FIG. 4 shows pitch transients under the influence of a disturbance in the form of an angular velocity of 5 deg / s. The angular velocity is caused by the impact of an ekranoplan against an agitated water surface. The number 1 indicates the transient process when using the non-linear control signal generation unit, and the number 2 indicates the transient process with the linear control method. Noticeable is the decrease in the deviation under the action of the perturbation, as well as the reduction in the return time to angles close to the balancing value when using the non-linear control signal generating unit.

На фиг.5 представлены переходные процессы по относительной высоте полета при воздействии возмущения в виде угловой скорости 5 град/с. Цифрой 1 обозначен переходный процесс при использовании блока формирования нелинейного управляющего сигнала, а цифрой 2 обозначен переходный процесс при линейном способе управления. При использовании блока формирования нелинейного управляющего сигнала уменьшается как отклонение под действием возмущения, так и сокращение времени возврата к опорной высоте полета. Figure 5 presents the transients in relative flight altitude when exposed to disturbances in the form of an angular velocity of 5 deg / s. The number 1 indicates the transient process when using the non-linear control signal generation unit, and the number 2 indicates the transient process with the linear control method. When using the non-linear control signal generating unit, both the deviation due to the disturbance and the reduction of the return time to the reference flight altitude are reduced.

Устройство включает в себя простые в реализации схемы, состоящие из общедоступных элементов, и характеризуется малыми габаритными размерами и небольшим энергопотреблением. The device includes easy-to-implement circuits, consisting of publicly available elements, and is characterized by small overall dimensions and low power consumption.

Данное устройство может применяться не только на легких экранопланах, но и на летательных аппаратах, при управлении угловым движением и высотой полета, где также будет эффективным введение блока формирования нелинейного управляющего сигнала. This device can be used not only on light winged planes, but also on aircraft, when controlling angular movement and flight altitude, where the introduction of a non-linear control signal generating unit will also be effective.

Claims (1)

Устройство одноканального управления в продольном движении легкого экраноплана, содержащее датчик угла тангажа, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, датчик угловой скорости, датчик углового ускорения, соединенный с третьим входом первого сумматора, рулевой агрегат, вход которого соединен с выходом первого сумматора, отличающееся тем, что дополнительно введен блок формирования нелинейного управляющего сигнала, первый вход которого соединен с выходом датчика угла тангажа, второй вход соединен с выходом датчика угловой скорости и выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, содержащий последовательно соединенные блок вычисления модуля и блок усиления, а также второй блок умножения с релейным блоком, первый блок умножения, инвертор, вход которого соединен с выходом первого блока умножения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами блока усиления и релейного блока, первый вход третьего блока умножения соединен с выходом инвертора, выход третьего блока умножения соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом третьего блока умножения и вторым входом второго блока умножения, являющимися вторым входом блока формирования нелинейного управляющего сигнала, первым входом блока формирования нелинейного управляющего сигнала является вход блока вычисления модуля, соединенный с первым входом второго блока умножения, а выходом блока формирования нелинейного управляющего сигнала является выход второго сумматора.A single-channel control device in the longitudinal movement of a light winged craft containing a pitch angle sensor, the output of which is connected to the first input of the first adder, an angular velocity sensor, an angular acceleration sensor connected to the third input of the first adder, a steering unit, the input of which is connected to the output of the first adder, characterized in that an additional block for generating a nonlinear control signal is introduced, the first input of which is connected to the output of the pitch angle sensor, the second input is connected to the output of the angle sensor the new speed and the output of which is connected to the second input of the first adder, containing series-connected module calculation unit and amplification unit, as well as a second multiplication unit with a relay unit, a first multiplication unit, an inverter, the input of which is connected to the output of the first multiplication unit, the first and second inputs which are connected respectively to the outputs of the amplification unit and the relay unit, the first input of the third multiplication unit is connected to the inverter output, the output of the third multiplication unit is connected to the first input of the second adder, w the swarm input of which is connected to the second input of the third multiplication unit and the second input of the second multiplication unit, which are the second input of the non-linear control signal generating unit, the first input of the non-linear control signal generating unit is the input of the module calculation unit connected to the first input of the second multiplication unit, and the output of the unit forming a non-linear control signal is the output of the second adder.
RU2001132709/09A 2001-12-03 2001-12-03 Device of single-channel control over longitudinal motion of light baffle plane RU2225636C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132709/09A RU2225636C2 (en) 2001-12-03 2001-12-03 Device of single-channel control over longitudinal motion of light baffle plane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132709/09A RU2225636C2 (en) 2001-12-03 2001-12-03 Device of single-channel control over longitudinal motion of light baffle plane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001132709A RU2001132709A (en) 2003-07-20
RU2225636C2 true RU2225636C2 (en) 2004-03-10

Family

ID=32390131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001132709/09A RU2225636C2 (en) 2001-12-03 2001-12-03 Device of single-channel control over longitudinal motion of light baffle plane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2225636C2 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бортовые системы управления полетом./Под ред. БАЙБОРОДИНА Ю.В. - М.: Транспорт, 1975, с. 254. *
ДИОМИДОВ В.Б. Автоматическое управление движением экранопланов. - Спб, ЦНИИ "Электроприбор", 1996, с. 86. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2348903C1 (en) Method of determination of navigating parameters by gimballess inertial navigating system
EP0355148B1 (en) Wind shear detection system
US4127249A (en) Apparatus for computing the rate of change of energy of an aircraft
US4390950A (en) Angle of attack based pitch generator and head up display
US3948096A (en) Apparatus for computing the acceleration of an aircraft along its flight path
RU2749152C1 (en) Adaptive attitude angle corrector for strapdown inertial navigation system
US4853861A (en) Windshear measurement system
RU2564379C1 (en) Platformless inertial attitude-and-heading reference
RU2382988C1 (en) Strapdown inertial reference system on "coarse" detecting elements
RU2341775C1 (en) Method of determining aircraft aerodynamic angle
RU2373562C2 (en) Method and device for controlling horizontal orientation of aircraft
RU168214U1 (en) Strap-on integrated inertial heading vertical
Romanenko et al. Aircraft longitudinal control without a pitch command in the autopilot
RU2225636C2 (en) Device of single-channel control over longitudinal motion of light baffle plane
RU2180131C1 (en) Method of single-channel control in longitudinal motion of light ground effect craft
US5089968A (en) Ground effects compensated real time aircraft body angle of attack estimation
US4266743A (en) Pitch attitude stabilization system utilizing engine pressure ratio feedback signals
US20120136512A1 (en) External Load Inverse Plant
RU2176812C1 (en) Flight aircraft lateral movement control system
RU2231104C1 (en) Apparatus for single-channel control of lengthwise motion of light-weight ground-effect machine
CN112762960A (en) Online calculation method for wind field of aircraft
CN111307179A (en) Accelerometer interference acceleration self-compensation method of high-dynamic unmanned aerial vehicle
RU2042170C1 (en) System for controlling side motion of pilot-free small-size flying object
RU2239160C1 (en) Orientation system
Krasnov et al. Gyro stabilization system of a gravimeter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041204