RU2234725C1 - Flying vehicle control system - Google Patents
Flying vehicle control system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234725C1 RU2234725C1 RU2003109217/28A RU2003109217A RU2234725C1 RU 2234725 C1 RU2234725 C1 RU 2234725C1 RU 2003109217/28 A RU2003109217/28 A RU 2003109217/28A RU 2003109217 A RU2003109217 A RU 2003109217A RU 2234725 C1 RU2234725 C1 RU 2234725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- input
- output
- pitch
- heading
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области систем управления (СУ) летательными аппаратами (ЛА) и может быть использовано в авиационной и ракетной технике.The proposed technical solution relates to the field of control systems (SU) of aircraft (LA) and can be used in aviation and rocket technology.
Известна система управления ЛА, которая осуществляет формирование траектории, навигацию, управление и стабилизацию ЛА, а также выдачу разовых команд на подсистемы ЛА [Козлов В.И. Системы автоматического управления летательными аппаратами, - М.: Машиностроение, 1979, стр. 53, 152], принятая за прототип. Эта система содержит первый, второй и третий усилители-формирователи каналов тангажа, курса и крена, входы которых соединены с входами системы по сигналам управления, сигналам свободных гироскопов и датчиков угловых скоростей в соответствующих каналах, блок кинематической разводки, состоящий из первого и второго инверторов и первого, второго и третьего сумматоров, причем выходы первого и второго инверторов соединены с первыми входами второго и третьего сумматоров соответственно, первый, второй и третий рулевые приводы, входы которых соединены с выходами первого, второго и третьего сумматоров соответственно. Все эти существенные признаки присутствуют и в предлагаемом техническом решении.A known control system of the aircraft, which implements the formation of the trajectory, navigation, control and stabilization of the aircraft, as well as the issuance of one-time commands to the subsystems of the aircraft [Kozlov V.I. Automatic control systems for aircraft, - M.: Mechanical Engineering, 1979, p. 53, 152], adopted as a prototype. This system contains the first, second and third amplifiers-shapers of the pitch, heading and roll channels, the inputs of which are connected to the inputs of the system by control signals, signals of free gyroscopes and angular velocity sensors in the corresponding channels, a kinematic wiring block consisting of the first and second inverters and the first, second and third adders, and the outputs of the first and second inverters are connected to the first inputs of the second and third adders, respectively, the first, second and third steering drives, the inputs of which unified with the outputs of the first, second and third adders, respectively. All these essential features are present in the proposed technical solution.
Такая система управления обеспечивает стабилизацию ЛА относительно центра масс, формирование траектории, а также выполнение заданного пространственного и временного графика полета (ПВГП) за счет управления как координатами ЛА в пространстве, так и скоростью его полета на отдельных участках, заданных поворотными пунктами маршрута (ППМ). Формируются также необходимые разовые команды на подсистемы ЛА.Such a control system ensures stabilization of the aircraft relative to the center of mass, trajectory formation, as well as the implementation of a given spatial and temporal flight schedule (PVGP) by controlling both the coordinates of the aircraft in space and its flight speed in individual sections defined by turning points of the route (PPM) . The necessary one-time commands are also formed on the aircraft subsystems.
Существенным недостатком известной СУ является постоянство значений ограничений на поканальные управляющие сигналы σ ν , σ ψ , σ γ , эти ограничения обычно конструктивно реализуются выбором постоянных коэффициентов усиления усилителей-формирователей 1... 3 (фиг.1), либо введением между ними и сумматорами 14, 15, 16 ограничителей с постоянными нелинейными характеристиками вида, представленного на фиг.6.A significant drawback of the known control system is the constancy of the values of the constraints on the per-channel control signals σ ν, σ ψ, σ γ, these restrictions are usually constructively implemented by choosing constant amplification factors of the amplifiers-
На фиг.6 представлена типовая нелинейная характеристика звена системы управления, предназначенного для ограничения выходного сигнала звена на заданном постоянном уровне при неограниченной величине входного сигнала.Figure 6 presents a typical nonlinear characteristic of a link of a control system designed to limit the output signal of a link at a given constant level with an unlimited input signal.
На фиг.6 обозначено:In Fig.6 indicated:
σ вх - входной сигнал звена-ограничителя;σ in - input signal limiter;
σ вых - выходной сигнал звена-ограничителя;σ o - the output signal of the limiter;
σ mах - заданный уровень ограничений.σ max - a given level of restrictions.
В практике проектирования СУ обычно назначаются наибольшие допускаемые управляющие сигналы в канале крена, наименьшие - в канале курса (т.е. σ γ max&γτ; σ ν max&γτ; σ ψ max), поскольку ЛА наиболее динамичен по крену, а в канале курса потребные управляющие сигналы наименьшие.In the design practice of CS, the highest permissible control signals in the roll channel are usually assigned, the smallest in the heading channel (i.e., σ γ max &γτ; σ ν max &γτ; σ ψ max ), since the aircraft is the most dynamic in roll and in the heading channel the required control signals are the smallest.
Однако такое простое решение - назначение постоянных уровней ограничений - зачастую вносит заметное ухудшение в качество управления ЛА. Действительно, ограничение управляющих сигналов по тангажу и курсу и предоставление рулям возможности отрабатывать, в первую очередь, управляющие сигналы по крену, является необходимым на участках полета, на которых возникают существенные возмущения по крену, например, на участке старта беспилотного ЛА с самолета-носителя - для отработки интерференционных аэродинамических моментов при движении ЛА в непосредственной близости от самолета, на участках разворотов по курсу при координированном методе разворота. На больших же участках полета управляющие сигналы по крену невелики, и сохранение тех же жестких ограничений по тангажу и курсу нецелесообразно. Расширение ограничений по тангажу, например, может повысить динамичность ЛА в вертикальном канале, что улучшит качество управления при огибании рельефа местности. На участке наведения беспилотного ЛА на цель расширение ограничений по курсу и тангажу может привести к существенному уменьшению динамического промаха.However, such a simple solution — the assignment of constant levels of restrictions — often introduces a noticeable deterioration in the quality of aircraft control. Indeed, limiting pitch and heading control signals and enabling the rudders to work out, first of all, roll control signals is necessary in flight sections where significant roll disturbances occur, for example, in the launch section of an unmanned aircraft from a carrier aircraft - to work out the aerodynamic interference moments when the aircraft is moving in the immediate vicinity of the aircraft, in the U-turn sections at the heading with the coordinated U-turn method. On large sections of the flight, the roll control signals are small, and maintaining the same strict restrictions on pitch and heading is impractical. Extending pitch limits, for example, can increase the dynamism of an aircraft in a vertical channel, which will improve the quality of control when enveloping the terrain. In the area of guidance of an unmanned aircraft to a target, the expansion of restrictions on the course and pitch can lead to a significant decrease in the dynamic miss.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение динамических свойств системы управления ЛА и расширение ее функциональных возможностей в различных условиях полета.The technical problem to which the invention is directed is to increase the dynamic properties of the aircraft control system and expand its functionality in various flight conditions.
Для достижения указанного технического результата в состав СУ, содержащей первый, второй и третий усилители-формирователи каналов тангажа, курса и крена, входы которых соединены с входами системы по сигналам управления, сигналам свободных гироскопов и датчиков угловых скоростей в соответствующих каналах, блок кинематической разводки, состоящий из первого и второго инверторов и первого, второго и третьего сумматоров, причем выходы первого и второго инверторов соединены с первыми входами второго и третьего сумматоров соответственно, первый, второй и третий рулевые приводы, входы которых соединены с выходами первого, второго и третьего сумматоров соответственно, дополнительно введены первый, второй и третий функциональные преобразователи в каналах тангажа, курса и крена соответственно, первый, второй, третий и четвертый задатчики граничных параметров, а также компаратор, причем первый вход первого функционального преобразователя соединен с выходом первого усилителя-формирователя, а выход подключен ко вторым входам второго и третьего сумматоров, первый вход второго функционального преобразователя соединен с выходом второго усилителя-формирователя, а выход подключен к первому входу первого сумматора, третьему входу третьего сумматора и входу первого инвертора, первый вход третьего функционального преобразователя соединен с выходом третьего усилителя-формирователя, а выход подключен ко второму входу первого сумматора, третьему входу второго сумматора и входу второго инвертора, вторые входы первого, второго и третьего функциональных преобразователей соединены с выходом компаратора, первый вход которого подключен к выходу третьего усилителя-формирователя, а второй и третий входы - к выходам четвертого задатчика граничных параметров, причем третьи и четвертые входы первого, второго и третьего функциональных преобразователей соединены с выходами первого, второго и третьего задатчиков граничных параметров соответственно.To achieve the indicated technical result, the control system contains the first, second and third pitch-roll, heading and roll channel amplifiers, the inputs of which are connected to the system inputs by control signals, signals of free gyroscopes and angular velocity sensors in the corresponding channels, a kinematic wiring block, consisting of the first and second inverters and the first, second and third adders, and the outputs of the first and second inverters are connected to the first inputs of the second and third adders, respectively, the first, second and third steering drives, the inputs of which are connected to the outputs of the first, second and third adders, respectively, the first, second and third functional converters in the pitch, heading and roll channels, respectively, the first, second, third and fourth controllers of boundary parameters are additionally introduced, as well as a comparator, the first input of the first functional converter connected to the output of the first amplifier-driver, and the output connected to the second inputs of the second and third adders, the first input of the second fu the numerical converter is connected to the output of the second amplifier-former, and the output is connected to the first input of the first adder, the third input of the third adder and the input of the first inverter, the first input of the third functional converter is connected to the output of the third amplifier-former, and the output is connected to the second input of the first adder, the third input of the second adder and the input of the second inverter, the second inputs of the first, second and third functional converters are connected to the output of the comparator, the first input to orogo connected to the output of the third amplifier-driver and the second and third inputs - outputs to a fourth set point of the boundary parameters, the third and fourth inputs of the first, second and third function converters connected to the outputs of the first, second and third boundary parameter setting devices respectively.
Отличительными признаками предлагаемой системы управления летательным аппаратом является наличие функциональных преобразователей, задатчиков граничных параметров и компаратора, а также то, что первый вход первого функционального преобразователя соединен с выходом первого усилителя-формирователя (в канале тангажа), а выход подключен ко вторым входам второго и третьего сумматоров, первый вход второго функционального преобразователя соединен с выходом второго усилителя-формирователя (в канале курса), а выход подключен к первому входу первого сумматора, третьему входу третьего сумматора и входу первого инвертора, первый вход третьего функционального преобразователя соединен с выходом третьего усилителя-формирователя (в канале крена), а выход подключен ко второму входу первого сумматора, третьему входу второго сумматора и входу второго инвертора, вторые входы первого, второго и третьего функциональных преобразователей соединены с выходом компаратора, первый вход которого подключен к выходу третьего усилителя-формирователя, а второй и третий входы - к выходам четвертого задатчика граничных параметров, причем третьи и четвертые входы первого, второго и третьего функциональных преобразователей соединены с выходами первого, второго и третьего задатчиков граничных параметров соответственно.The distinguishing features of the proposed aircraft control system is the presence of functional converters, boundary value adjusters and a comparator, as well as the fact that the first input of the first functional converter is connected to the output of the first driver amplifier (in the pitch channel), and the output is connected to the second inputs of the second and third adders, the first input of the second functional Converter is connected to the output of the second amplifier-driver (in the channel channel), and the output is connected to the first input the first adder, the third input of the third adder and the input of the first inverter, the first input of the third functional converter is connected to the output of the third amplifier-driver (in the roll channel), and the output is connected to the second input of the first adder, the third input of the second adder and the input of the second inverter, the second inputs the first, second and third functional converters are connected to the output of the comparator, the first input of which is connected to the output of the third amplifier-driver, and the second and third inputs to the outputs of the fourth the second boundary parameter setter, and the third and fourth inputs of the first, second and third functional converters are connected to the outputs of the first, second and third boundary parameter setters, respectively.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными признаками (указанными в ограничительной части формулы изобретения), достигается следующий технический результат - при использовании предлагаемой системы управления на летательном аппарате появляется возможность на большей части траектории полета ЛА, когда расходы рулей по крену невелики, за счет расширения ограничений на управляющий сигнал канала тангажа повысить динамичность ЛА в вертикальном канале, что улучшит качество управления при полете с огибанием рельефа местности, а вместе с расширением ограничений на управляющий сигнал канала курса существенно уменьшается динамический промах при наведении ЛА на цель.Due to the presence of these distinctive features in conjunction with the known features (indicated in the restrictive part of the claims), the following technical result is achieved - when using the proposed control system on an aircraft, it becomes possible for most of the flight path of the aircraft, when the rudder roll costs are small, due to expanding restrictions on the control signal of the pitch channel to increase the dynamism of the aircraft in the vertical channel, which will improve the quality of control during flight from the bend low terrain, and along with the expansion of restrictions on the control signal of the course channel, the dynamic miss significantly decreases when the aircraft is aimed at the target.
В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации решений, содержащих аналогичные признаки, не обнаружено. Это позволяет сделать заключение о том, что предложенное устройство не известно из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности - “новое”.As a result of a search by sources of patent and scientific and technical information, solutions containing similar features were not found. This allows us to conclude that the proposed device is not known from the prior art and, therefore, meets the eligibility criterion - “new”.
На основании сравнительного анализа предложенного решения с известными в технике по источникам научно-технической и патентной информации можно утверждать, что между совокупностью признаков, в том числе - отличительных, выполняемыми ими функциями и достигаемой целью имеется неочевидная причинно-следственная связь. Поэтому можно сделать вывод о том, что предложенное решение не следует явным образом из достигнутого уровня техники и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности - “изобретательский уровень”.Based on a comparative analysis of the proposed solution with the sources of scientific, technical and patent information known in the art, it can be argued that there is an unevident cause-and-effect relationship between the set of features, including the distinctive ones, the functions performed by them and the achieved goal. Therefore, we can conclude that the proposed solution does not follow explicitly from the achieved level of technology and, therefore, meets the eligibility criterion - “inventive step”.
Предложенное техническое решение может найти применение в области авиации, в частности - в системах управления беспилотными ЛА для повышения их точностных характеристик.The proposed technical solution can find application in the field of aviation, in particular in control systems for unmanned aerial vehicles to increase their accuracy characteristics.
Вышеописанная система управления летательным аппаратом поясняется чертежами.The above aircraft control system is illustrated by drawings.
На фиг.1-3 приведена функциональная схема предлагаемого устройства.Figure 1-3 shows a functional diagram of the proposed device.
На фиг.4 представлены графики зависимостей:Figure 4 presents dependency graphs:
- "а" - максимального сигнала канала тангажа от величины управляющего сигнала в канале крена;- "a" - the maximum pitch channel signal from the value of the control signal in the roll channel;
- "б" - максимального сигнала канала курса от величины управляющего сигнала в канале крена;- "b" - the maximum signal of the heading channel from the magnitude of the control signal in the roll channel;
- "в" - максимального сигнала канала крена от величины управляющего сигнала в канале крена;- "in" - the maximum signal of the roll channel from the value of the control signal in the roll channel;
На фиг.5 приведена схема функциональных преобразователей каналов тангажа, курса и крена и компаратора.Figure 5 shows a diagram of the functional converters of the pitch, heading and roll channels and the comparator.
Представленная на фиг.1-3 система управления содержит усилители-формирователи каналов тангажа, курса и крена (1... 3), входы которых соединены с выходами системы по сигналам свободных гироскопов (20), (22), (24) и датчиков угловых скоростей (21), (23), (25) в соответствующих каналах и входами системы по сигналам управления, формируемым внешним контуром управления, а также блок кинематической разводки (БКР), включающий в себя инверторы (12, 13) и сумматоры (14... 16). Выходы сумматоров БКР соединены с входами соответствующих рулевых приводов (17... 19) летательного аппарата. Система отличается тем, что в нее дополнительно введены первый, второй, третий и четвертый задатчики граничных параметров сигналов (4... 7), компаратор (8), первый, второй и третий функциональные преобразователи (9... 11). При этом первые входы первого, второго и третьего функциональных преобразователей (9... 11) соединены с выходами усилителей-формирователей соответственно канала тангажа, курса и крена (1... 3), а их выходы - с входами сумматоров (14)...(16) и инверторов (12), (13) блока кинематической разводки. Первые и вторые выходы 1-го... 4-го задатчиков граничных параметров сигналов (4...7) соединены соответственно с третьими и четвертыми входами 1-го... 3-гo функциональных преобразователей (9... 11) и вторым и третьим входами компаратора (8), первый вход которого подсоединен к выходу усилителя-формирователя канала крена (3), а выход компаратора (8) подключен к вторым входам 1-го... 3-го функциональных преобразователей (9... 11).The control system shown in figures 1-3 contains amplifiers-shapers of the pitch, heading and roll channels (1 ... 3), the inputs of which are connected to the outputs of the system using signals from free gyroscopes (20), (22), (24) and sensors angular velocities (21), (23), (25) in the corresponding channels and system inputs by control signals generated by the external control loop, as well as the kinematic wiring block (BKR), which includes inverters (12, 13) and adders (14 ... 16). The outputs of the BKK adders are connected to the inputs of the corresponding steering drives (17 ... 19) of the aircraft. The system is characterized in that it additionally introduces the first, second, third, and fourth adjusters of the boundary parameters of the signals (4 ... 7), a comparator (8), the first, second, and third functional converters (9 ... 11). In this case, the first inputs of the first, second and third functional converters (9 ... 11) are connected to the outputs of the amplifiers-shapers of the pitch, heading and roll channels, respectively (1 ... 3), and their outputs are connected to the inputs of the adders (14). .. (16) and inverters (12), (13) of the kinematic wiring block. The first and second outputs of the 1st ... 4th adjusters of the boundary parameters of the signals (4 ... 7) are connected respectively to the third and fourth inputs of the 1st ... 3rd functional converters (9 ... 11) and the second and third inputs of the comparator (8), the first input of which is connected to the output of the roll channel amplifier-shaper (3), and the output of the comparator (8) is connected to the second inputs of the 1st ... 3rd functional converters (9 ... eleven).
На фиг.1-3 обозначено:Figure 1-3 indicated:
υ , ψ , γ - сигналы свободных гироскопов каналов тангажа, курса и крена соответственно;υ, ψ, γ - signals of free gyroscopes of pitch, heading and roll channels, respectively;
ω z, ω y, ω x - сигналы датчиков угловых скоростей каналов тангажа, курса и крена соответственно;ω z , ω y , ω x are the signals of the angular velocity sensors of the pitch, heading and roll channels, respectively;
ν y, ψ y, γ у - управляющие сигналы по углам тангажа, курса и крена;ν y , ψ y , γ у - control signals at pitch, heading and roll angles;
σ ν , σ ψ , σ γ - поканальные управляющие сигналы;σ ν, σ ψ, σ γ - channel control signals;
σ ν max max, σ ν max min, σ ψ max max, σ ψ max min, σ γ max min, σ γ max max,σ ν max max , σ ν max min, σ ψ max max , σ ψ max min , σ γ max min, σ γ max max ,
σ γ 1, σ y2 - выходные сигналы задатчиков граничных параметров сигналов;σ γ 1 , σ y2 - output signals of the adjusters of the boundary parameters of the signals;
- выходной сигнал компаратора; - output signal of the comparator;
σ * ν , σ * ψ , σ * γ - выходные сигналы функциональных преобразователей;σ * ν, σ * ψ, σ * γ are the output signals of the functional converters;
σ 1, σ 2, σ 3 - управляющие сигналы первого, второго и третьего рулей соответственно;σ 1 , σ 2 , σ 3 - control signals of the first, second and third rudders, respectively;
δ 1, δ 2, δ 3 - углы отклонения первого, второго и третьего рулей соответственно.δ 1 , δ 2 , δ 3 - deviation angles of the first, second and third rudders, respectively.
Предлагаемая система функционирует следующим образом.The proposed system operates as follows.
Датчики информации (20)...(25) обеспечивают измерение углов (υ , ψ , γ ) и угловых скоростей (ω Z, ω у, ω х) ЛА при его движении относительно центра масс. На основании этих данных, в соответствии с заданными координатами поворотных пунктов маршрута (ППМ), внешний контур управления по заложенным в нем алгоритмам формирует управляющие сигналы по углам тангажа ν y, курса ψ у и крена γ у. Эти сигналы поступают на входы усилителей-формирователей (1)...(3).Information sensors (20) ... (25) provide measurement of angles (υ, ψ, γ) and angular velocities (ω Z, ω y , ω x ) of an aircraft during its movement relative to the center of mass. Based on these data, in accordance with the given coordinates of the turning points of the route (MRP), the external control loop, according to the algorithms laid down in it, generates control signals at pitch angles ν y , course ψ y and roll γ y . These signals are fed to the inputs of the amplifiers-shapers (1) ... (3).
Усилители-формирователи каналов тангажа, курса и крена, складывая разности сигналов (ν -υ у), (ψ -ψ у), (γ -γ у), умноженные на соответствующие позиционные передаточные числа, с сигналами ω z, ω у, ω х, также умноженными на соответствующие передаточные числа, формируют поканальные управляющие сигналы σ ν , σ ψ , σ γ .Amplifiers-shapers of the pitch, heading and roll channels, adding the differences of the signals (ν-у у ), (ψ -ψ у ), (γ-γ у ), multiplied by the corresponding positional gear ratios, with signals ω z , ω у , ω x , also multiplied by the corresponding gear ratios, form the channel-by-channel control signals σ ν, σ ψ, σ γ.
Эти сигналы поступают на первые входы вновь введенных функциональных преобразователей (9)...(11). На вторые и третьи входы этих функциональных преобразователей подаются выходные сигналы задатчиков граничных параметров (4)...(6); выходные сигналы задатчика граничных параметров (7) поступают на второй и третий входы компаратора (8), на первый вход которого подается управляющий сигнал канала крена. Выходной сигнал компаратора (8), сформированный по законуThese signals are fed to the first inputs of the newly introduced functional converters (9) ... (11). The second and third inputs of these functional converters are fed with the output signals of the boundary value adjusters (4) ... (6); the output signals of the boundary parameter setter (7) are supplied to the second and third inputs of the comparator (8), the first input of which is supplied with a roll channel control signal. The output signal of the comparator (8), formed according to the law
поступает на вторые входы функциональных преобразователей (9)...(11).arrives at the second inputs of the functional converters (9) ... (11).
Функциональные преобразователи (9... 11) осуществляют преобразование поканальных управляющих сигналов по законам:Functional converters (9 ... 11) convert channel-by-channel control signals according to the laws:
- в канале тангажа- in pitch channel
- в канале курса- in the course channel
- в канале крена- in the roll channel
Графики зависимостей (3), (5), (7) представлены на фиг.4 "а", "б", "в".The dependency graphs (3), (5), (7) are presented in Fig. 4 "a", "b", "c".
Выходные сигналы функциональных преобразователей через сумматоры блока кинематической разводки распределяются по рулевым приводам летательного аппарата (17), (18), (19) в соответствии со схемой расположения рулевых поверхностей на ЛА (на фиг.1-3 приведена схема управления летательным аппаратом с тремя рулями).The output signals of the functional converters through the adders of the kinematic wiring block are distributed among the steering gears of the aircraft (17), (18), (19) in accordance with the layout of the steering surfaces on the aircraft (Figs. 1-3 show the control circuit of the aircraft with three rudders )
Вновь введенные элементы - задатчики граничных параметров в каналах тангажа, курса и крена (4)...(7) - представляют собой стабилизированные источники постоянного напряжения; величина максимального (минимального) граничного параметра определяется при проектировании конкретной СУ и устанавливается на блоках (4)...(7) при изготовлении СУ или при подготовке ее к применению на ЛА.The newly introduced elements - boundary value adjusters in the pitch, heading and roll channels (4) ... (7) - are stabilized sources of constant voltage; the value of the maximum (minimum) boundary parameter is determined during the design of a specific control system and is set on blocks (4) ... (7) in the manufacture of control system or in preparation for use in aircraft.
Вновь введенные блоки предложенного устройства - компаратор (8) и функциональные преобразователи (9)...(11) - могут быть выполнены на современной элементной базе микроэлектроники - операционных усилителях, интегральных схемах. Пример реализации схемы функционального преобразователя канала тангажа (9) приведен на фиг.5. На схеме обозначено:The newly introduced blocks of the proposed device — a comparator (8) and functional converters (9) ... (11) —can be performed on a modern microelectronic element base — operational amplifiers, integrated circuits. An example of the implementation of the circuit functional converter of the pitch channel (9) is shown in Fig.5. The diagram indicates:
σ υ , σ ν max max, σ ν max min, - входные аналоговые сигналы функционального преобразователя;σ υ, σ ν max max , σ ν max min , - input analog signals of the functional converter;
, , , - входные сигналы, преобразованные в цифровую форму; , , , - input signals converted to digital form;
- выходной сигнал функционального преобразователя в цифровом виде; - output signal of the functional converter in digital form;
- выходной сигнал в аналоговом виде. - output signal in analog form.
Блок аналого-цифровых преобразователей АЦП (1) и цифроаналоговый преобразователь ЦАП (3) - общеизвестные (стандартные) электронные устройства. Процессор П (2) - также стандартное электронно-цифровое вычислительное устройство, на котором реализованы уравнения (2), (3). Для компаратора (8), имеющего идентичную схему, в процессоре вместо уравнений (2), (3) реализуется уравнение (1). Для функциональных преобразователей каналов курса и крена в процессоре реализуются уравнения (4), (5) или (6), (7) соответственно.The block of analog-to-digital converters of the ADC (1) and the digital-to-analog converter of the DAC (3) are well-known (standard) electronic devices. The processor P (2) is also a standard electronic-digital computing device on which equations (2), (3) are implemented. For a comparator (8) having an identical circuit, in the processor, instead of equations (2), (3), equation (1) is implemented. For the functional converters of the heading and roll channels, the processor implements equations (4), (5) or (6), (7), respectively.
Таким образом, функциональные преобразователи (9), (10), (11) и компаратор (8) реализованы на идентичных блоках, отличаются лишь уравнения, реализованные в процессоре.Thus, the functional converters (9), (10), (11) and the comparator (8) are implemented on identical blocks, only the equations implemented in the processor differ.
Проведенные исследования показывают, что внедрение предлагаемой системы управления ЛА с введением элементов, реализующих переменные по величине ограничения поканальных управляющих сигналов, приводит:The studies show that the introduction of the proposed aircraft control system with the introduction of elements that implement variables in terms of the magnitude of the limitation of the per-channel control signals leads to:
- к уменьшению выбросов в переходных процессах по каналам тангажа и курса;- to reduce emissions in transients along the pitch and course channels;
- к повышению качества огибания рельефа местности, что дает возможность при необходимости уменьшить высоту полета ЛА, т.е. расширить функциональные возможности ЛА по условиям применения;- to improve the quality of the envelope of the terrain, which makes it possible, if necessary, to reduce the flight altitude of the aircraft, i.e. expand the functionality of the aircraft according to the conditions of use;
- к уменьшению динамического промаха при наведении ЛА на цель, т.е. к повышению эффективности применения ЛА.- to reduce the dynamic miss when pointing the aircraft at the target, i.e. to increase the effectiveness of the use of aircraft.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003109217/28A RU2234725C1 (en) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | Flying vehicle control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003109217/28A RU2234725C1 (en) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | Flying vehicle control system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2234725C1 true RU2234725C1 (en) | 2004-08-20 |
RU2003109217A RU2003109217A (en) | 2004-10-27 |
Family
ID=33414234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003109217/28A RU2234725C1 (en) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | Flying vehicle control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2234725C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469373C1 (en) * | 2012-01-31 | 2012-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method of generating digital-analog adaptive control signal for drone angular motion onboard control systems and device to this end |
RU2681817C1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-03-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Automatic control system of a course angle and limitation of heel angle of an aircraft |
RU2695474C1 (en) * | 2018-10-16 | 2019-07-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Automatic control system of bank angle with static autopilot and with limitation of angular speed of aircraft bank |
RU2703007C1 (en) * | 2018-11-28 | 2019-10-15 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method of generating control signals for steering drives of an unmanned aerial vehicle and a device for its implementation |
RU2737872C1 (en) * | 2020-04-03 | 2020-12-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Noise-proof system for automatic control of aircraft bank angle |
RU2788621C1 (en) * | 2022-04-13 | 2023-01-23 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка | Oscillation amplitude controller in the control circuit of the direction of movement of the aircraft |
-
2003
- 2003-04-02 RU RU2003109217/28A patent/RU2234725C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469373C1 (en) * | 2012-01-31 | 2012-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method of generating digital-analog adaptive control signal for drone angular motion onboard control systems and device to this end |
RU2681817C1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-03-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Automatic control system of a course angle and limitation of heel angle of an aircraft |
RU2695474C1 (en) * | 2018-10-16 | 2019-07-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Automatic control system of bank angle with static autopilot and with limitation of angular speed of aircraft bank |
RU2703007C1 (en) * | 2018-11-28 | 2019-10-15 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method of generating control signals for steering drives of an unmanned aerial vehicle and a device for its implementation |
RU2737872C1 (en) * | 2020-04-03 | 2020-12-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Noise-proof system for automatic control of aircraft bank angle |
RU2788621C1 (en) * | 2022-04-13 | 2023-01-23 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка | Oscillation amplitude controller in the control circuit of the direction of movement of the aircraft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7702429B2 (en) | Electric flight control system for aircraft elevators | |
RU2734364C2 (en) | Automatic control of traction in flight | |
EP2646886B1 (en) | Flight-control system for canard-controlled flight vehicles and method to avoid roll control reversal by adaptively limiting acceleration | |
RU2234725C1 (en) | Flying vehicle control system | |
EP1678460B1 (en) | System and method with adaptive angle-of-attack autopilot | |
CN111142371B (en) | Aircraft overload loop design method for providing damping by adopting angular acceleration | |
CN110764534B (en) | Nonlinear conversion-based method for guiding preposed guidance and attitude stabilization matching | |
WO2012108922A1 (en) | Autopilot with adaptive rate/acceleration based damping | |
US3520499A (en) | Flight control system | |
CN110733670A (en) | short-range low-overload reentry track design method | |
US4830311A (en) | Guidance systems | |
RU2391694C1 (en) | Board digital-analogue adaptive system of aircraft control | |
CN116045744A (en) | Control method and device for solid carrier rocket separator remains falling area | |
US6076024A (en) | Earth-referenced wind adjustment for hovering aircraft | |
US6622065B2 (en) | Flight control device for an aircraft, in particular for a helicopter | |
Burnashev et al. | Robust controller for supersonic unmanned aerial vehicle | |
JP3641660B2 (en) | Aircraft vertical landing control command device | |
US4189116A (en) | Navigation system | |
RU2290346C1 (en) | Flight altitude automatic control system for unmanned flying vehicles | |
Burnashev et al. | Control Loops Synthesis of a Supersonic Unmanned Aerial Vehicle | |
CN110879604A (en) | Aircraft course guidance method with falling angle control | |
US3540678A (en) | Method of and apparatus for controlling the transverse acceleration and roll damping of steerable aerodynamic bodies | |
RU2241950C1 (en) | Method for control of missile and missile guidance system for its realization | |
JP3028888B2 (en) | Autopilot device | |
RU2402057C1 (en) | Board digital-to-analog system of aircraft control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160403 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170911 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210403 |