RU2339990C1 - Method of generating signal for aircraft lateral guidance and device for implementing method - Google Patents

Method of generating signal for aircraft lateral guidance and device for implementing method Download PDF

Info

Publication number
RU2339990C1
RU2339990C1 RU2007121873/28A RU2007121873A RU2339990C1 RU 2339990 C1 RU2339990 C1 RU 2339990C1 RU 2007121873/28 A RU2007121873/28 A RU 2007121873/28A RU 2007121873 A RU2007121873 A RU 2007121873A RU 2339990 C1 RU2339990 C1 RU 2339990C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
roll
angular velocity
control signal
heading
Prior art date
Application number
RU2007121873/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Матвеевич Абадеев (RU)
Эдуард Матвеевич Абадеев
Владимир Васильевич Ежов (RU)
Владимир Васильевич Ежов
Сергей Валентинович Кравчук (RU)
Сергей Валентинович Кравчук
пунов Владимир Викторович Л (RU)
Владимир Викторович Ляпунов
Николай Валентинович Макаров (RU)
Николай Валентинович Макаров
Александр Михайлович Пучков (RU)
Александр Михайлович Пучков
Анатолий Сергеевич Сыров (RU)
Анатолий Сергеевич Сыров
Владимир Николаевич Трусов (RU)
Владимир Николаевич Трусов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я Березняка"
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 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я Березняка" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я Березняка"
Priority to RU2007121873/28A priority Critical patent/RU2339990C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2339990C1 publication Critical patent/RU2339990C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: device has a apparatus for selecting the lateral guidance signal, two subtraction elements, two adder amplifiers, two signal limiters, piecewise linear function information transducer, aperiodic filter, inverting amplifier, sensors for course angle, course angular velocity, angle of bank and banking angular velocity. The lateral guidance output signal is generated through limiting the resultant course signal. There is additional generation of a modular function signal as a sum of relay and non-linear components of the lateral guidance signal. The reference roll guidance signal is set to be equal to the lateral guidance signal when the modular function signal exceeds the given value.
EFFECT: wider functional capabilities and increased accuracy of control.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к управлению пространственным положением летательных аппаратов, в полете которых реализуются режимы координированных разворотов в боковом канале с большими углами крена.The invention relates to the management of the spatial position of aircraft, in flight which are implemented modes of coordinated turns in the side channel with large roll angles.

Известны способы и устройства управления летательными аппаратами, в которых сигналы управления для каналов курса и крена формируются на основе сигналов задающих воздействий и измеренных сигналов углового положения и угловой скорости летательного аппарата по курсу и крену.Known methods and devices for controlling aircraft, in which control signals for the heading and roll channels are formed on the basis of the signals of the driving actions and the measured signals of the angular position and angular velocity of the aircraft in heading and roll.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата, заключающийся в том, что задают сигнал управления по курсу, измеряют сигналы углового положения и угловой скорости по курсу летательного аппарата, формируют сигнал рассогласования по курсу, равный разности сигналов управления и углового положения по курсу, усиливают сигналы рассогласования и угловой скорости по курсу, суммируют усиленные сигналы рассогласования и угловой скорости по курсу, измеряют сигналы углового положения и угловой скорости по крену, формируют сигнал рассогласования по крену, равный разности сигналов управления и углового положения по крену, усиливают сигналы рассогласования и угловой скорости по крену, и суммируют усиленные сигналы рассогласования и угловой скорости по крену [1].Closest to the proposed invention is a method of generating a control signal for the lateral movement of the aircraft, which consists in setting the control signal in the direction, measuring the signals of the angular position and angular velocity in the direction of the aircraft, generating a misalignment signal in the direction equal to the difference between the control signals and the angular course position, amplify the mismatch and angular velocity signals along the course, summarize the amplified mismatch and angular velocity signals along the course, measure with ignals of the angular position and angular velocity along the roll, generate a roll mismatch signal equal to the difference between the control signals and the angular position of the roll, amplify the mismatch signals and the angular velocity of the roll, and summarize the amplified mismatch signals and the angular velocity of the roll [1].

Известное устройство формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата, выбранное в качестве прототипа, содержит последовательно соединенные задатчик сигнала управления по курсу, элемент вычитания и суммирующий усилитель, последовательно соединенные элемент вычитания канала крена и суммирующий усилитель канала крена, датчики угла курса, угловой скорости по курсу, угла крена и угловой скорости по крену, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами элемента вычитания и суммирующего усилителя канала курса и элемента вычитания и суммирующего усилителя канала крена [1].The known device for generating a lateral motion control signal of an aircraft, selected as a prototype, comprises a heading control signal setter, a subtraction element and a summing amplifier, a roll channel subtracting element and a roll channel summing amplifier, heading angle sensors, and heading angular velocity , roll angle and roll angular velocity, the outputs of which are connected respectively to the second inputs of the subtraction element and the summing amplifier of the channel and rate and subtracting member and the summing amplifier bank [1].

Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения - способа, являются следующие - в способе формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата задают сигнал управления по курсу, измеряют сигналы углового положения и угловой скорости по курсу летательного аппарата, формируют сигнал рассогласования по курсу, равный разности сигналов управления и углового положения по курсу, усиливают сигналы рассогласования и угловой скорости по курсу, суммируют усиленные сигналы рассогласования и угловой скорости по курсу, измеряют сигналы углового положения и угловой скорости по крену, формируют сигнал рассогласования по крену, равный разности сигналов управления и углового положения по крену, усиливают сигналы рассогласования и угловой скорости по крену, и суммируют усиленные сигналы рассогласования и угловой скорости по крену.The essential features of the prototype, which coincide with the essential features of the proposed technical solution — the method are as follows — in the method of generating the side-movement control signal of the aircraft, the control signal is set in the direction, the angular position and angular velocity signals are measured in the direction of the aircraft, and the inconsistency signal is generated in the direction equal to the difference between the control signals and the angular position along the course, amplify the mismatch signals and the angular velocity along the course, summarize the amplified mismatch and angular velocity signals along the course, measure signals of the angular position and angular velocity along the roll, generate a mismatch signal along the roll equal to the difference between the control signals and the angular position along the roll, amplify the mismatch signals and the angular velocity along the roll, and summarize the amplified mismatch signals and roll angular velocity.

Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения - устройства, являются следующие - устройство формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата содержит последовательно соединенные задатчик сигнала управления по курсу, первый элемент вычитания и первый суммирующий усилитель, последовательно соединенные второй элемент вычитания и второй суммирующий усилитель, датчики угла курса, угловой скорости по курсу, угла крена и угловой скорости по крену, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами первого элемента вычитания, первого суммирующего усилителя, второго элемента вычитания и второго суммирующего усилителя.The essential features of the prototype, which coincide with the essential features of the proposed technical solution — the device are as follows — the device for generating the lateral motion control signal of the aircraft contains a series-connected control signal adjuster, a first subtraction element and a first summing amplifier, a second subtraction element and a second summing element connected in series amplifier, heading angle sensors, heading angular velocity, roll angle and roll angular velocity, you odes are connected respectively to the second inputs of the first subtracting element, the first summing amplifier, and subtracting the second element of the second summing amplifier.

Недостатком известных решений являются ограниченные функциональные возможности и невысокая точность управления, что приводит к снижению качества переходных процессов управления и может приводить к снижению точностных характеристик летательного аппарата.A disadvantage of the known solutions is limited functionality and low control accuracy, which leads to a decrease in the quality of transient control processes and can lead to a decrease in the accuracy characteristics of the aircraft.

Решаемой в предлагаемом изобретении технической задачей является расширение функциональных возможностей и повышение точности управления летательным аппаратом. В предложенных способе и устройстве достигается функциональная возможность изменения интенсивности управления в канале крена в условиях достаточно интенсивного управления в канале курса.Solved in the present invention, the technical task is to expand the functionality and improve the accuracy of control of the aircraft. In the proposed method and device, the functional ability to change the control intensity in the roll channel is achieved under conditions of sufficiently intensive control in the heading channel.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата, заключающемся в том, что задают сигнал управления по курсу ψзад, измеряют сигналы углового положения ψ и угловой скорости по курсу летательного аппарата ωy, формируют сигнал рассогласования по курсу Δψ, равный разности сигналов управления и углового положения по курсу, усиливают сигналы рассогласования и угловой скорости по курсу, формируют суммарный сигнал по курсу

Figure 00000002
, суммируя усиленные сигналы рассогласования и угловой скорости по курсу, измеряют сигналы углового положения γ и угловой скорости по крену ωx и формируют сигнал рассогласования по крену Δγ, равный разности сигналов управления γу и углового положения по крену γ , усиливают сигналы рассогласования и угловой скорости по крену и формируют суммарный сигнал по крену
Figure 00000003
, суммируя усиленные сигналы рассогласования и угловой скорости по крену, дополнительно формируют выходной сигнал управления по курсу σψ посредством ограничения суммарного сигнала по курсу, формируют сигнал модульной функции как сумму релейной ψз1 и нелинейной ψз2 компонент сигнала управления по курсу ψзад, формируют базовый сигнал управления по крену γy0, равный сигналу управления по курсу при превышении сигналом модульной функции заданной величины зоны нечувствительности релейной и нелинейной компонентов и равный нулю в противном случае, фильтруют базовый сигнал управления по крену, инвертируют отфильтрованный сигнал
Figure 00000004
, формируют сигнал управления по крену γу как усиленный инвертированный сигнал и формируют выходной сигнал управления по крену σγ посредством ограничения суммарного сигнала по крену
Figure 00000005
.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of generating a control signal for lateral movement of the aircraft, which consists in setting the control signal at the heading ψ rear , measuring signals of the angular position ψ and angular velocity according to the heading of the aircraft ω y , generating a mismatch signal according to Δ ψ equal to the difference between the control signals and the angular position along the course, amplify the mismatch signals and the angular velocity along the course, form the total signal at the rate
Figure 00000002
Summing the amplified mismatch signals and the angular velocity along the heading, measure the signals of the angular position γ and the angular velocity along the roll ω x and generate the mismatch signal along the roll Δ γ equal to the difference between the control signals γ y and the angular position along the roll γ, amplify the mismatch and angular signals roll speed and form a total roll signal
Figure 00000003
Summing the amplified error signals and the angular velocity along the roll, they additionally generate the control signal at the heading σ ψ by limiting the total signal at the heading, generate a signal of the modular function as the sum of the relay ψ З1 and non-linear ψ З2 components of the control signal at the heading ψ back , form the base the roll control signal γ y0 , equal to the heading control signal when the signal of the modular function exceeds the specified value of the deadband of the relay and nonlinear components and is equal to zero in the opposite m case, filter the basic roll control signal, invert the filtered signal
Figure 00000004
, form a roll control signal γ y as an amplified inverted signal and generate a roll control signal σ γ by limiting the total roll signal
Figure 00000005
.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата, содержащее последовательно соединенные задатчик сигнала управления по курсу, первый элемент вычитания и первый суммирующий усилитель, последовательно соединенные второй элемент вычитания и второй суммирующий усилитель, датчики угла курса, угловой скорости по курсу, угла крена и угловой скорости по крену, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами первого элемента вычитания, первого суммирующего усилителя, второго элемента вычитания и второго суммирующего усилителя, дополнительно введены первый и второй ограничители сигналов, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго суммирующих усилителей, а выходы являются первым и вторым выходами устройства соответственно, последовательно соединенные кусочно-линейный функциональный преобразователь информации, апериодический фильтр и инвертирующий усилитель, выход которого соединен с первым входом второго элемента вычитания, при этом выход задатчика сигнала управления по курсу соединен с входом кусочно-линейного функционального преобразователя информации.The specified technical result is achieved by the fact that in the known device for generating a lateral motion control signal of an aircraft, comprising a series-connected control signal adjuster, a first subtraction element and a first summing amplifier, a second subtraction element and a second summing amplifier, a heading angle sensor, angularly connected heading speed, roll angle and roll angular velocity, the outputs of which are connected respectively to the second inputs of the first subtraction element of the first summing amplifier, the second subtraction element and the second summing amplifier, the first and second signal limiters are additionally introduced, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second summing amplifiers, and the outputs are the first and second outputs of the device, respectively, connected in series with a piecewise linear functional an information converter, an aperiodic filter and an inverting amplifier, the output of which is connected to the first input of the second subtraction element, while m the output of the control signal setter in the course is connected to the input of a piecewise linear functional information converter.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения - способа формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата являются следующие - формируют выходной сигнал управления по курсу посредством ограничения суммарного сигнала по курсу, формируют сигнал модульной функции как сумму релейного и нелинейного компонентов сигнала управления по курсу, формируют базовый сигнал управления по крену, равный сигналу управления по курсу при превышении сигналом модульной функции заданной величины зоны нечувствительности релейной и нелинейной компонентов и равный нулю в противном случае, фильтруют базовый сигнал управления по крену, инвертируют отфильтрованный сигнал, формируют сигнал управления по крену как усиленный инвертированный сигнал и формируют выходной сигнал управления по крену посредством ограничения суммарного сигнала по крену.The distinguishing features of the proposed technical solution — the method of generating the lateral motion control signal of the aircraft are the following — they form the heading control signal by limiting the total heading signal, form the modular function signal as the sum of the relay and nonlinear components of the heading control signal, and form the basic control signal according to roll equal to the control signal in the direction when the signal exceeds the modular function of the specified zone value is insensitive STI relay and nonlinear components and equal to zero otherwise, filtered base signal for roll control, invert the filtered signal, generating a control signal on a roll as the inverted amplified signal and generating an output roll control signal by limiting the total roll signal.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения - устройства формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата являются следующие - оно содержит первый и второй ограничители сигналов, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго суммирующих усилителей, а выходы являются первым и вторым выходами устройства соответственно, последовательно соединенные кусочно-линейный функциональный преобразователь информации, апериодический фильтр и инвертирующий усилитель, выход которого соединен с первым входом второго элемента вычитания, при этом выход задатчика сигнала управления по курсу соединен с входом кусочно-линейного функционального преобразователя информации.The distinguishing features of the proposed technical solution — the device for generating the lateral motion control signal of the aircraft are the following — it contains the first and second signal limiters, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second summing amplifiers, and the outputs are the first and second outputs of the device, respectively, connected in series -linear functional information converter, aperiodic filter and inverting amplifier, the output of which connected to the first input of the second subtraction element, while the output of the control signal setter is connected to the input of the piecewise linear functional information converter.

При этом, как показывают результаты математического моделирования, предложенные способ и устройство формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата позволяют расширить функциональные возможности и повысить точность управления в каналах курса и крена, что приводит к улучшению качества переходных процессов управления и повышению точностных характеристик летательного аппарата.Moreover, as the results of mathematical modeling show, the proposed method and device for generating the lateral motion control signal of the aircraft allows expanding the functionality and increasing the control accuracy in the heading and roll channels, which leads to an improvement in the quality of transient control processes and an increase in the accuracy characteristics of the aircraft.

Предложенные способ и устройство управления наиболее эффективны при применении на летательных аппаратах, которые предназначены для выполнения маневров по курсу путем координированного разворота по крену (т.е. для летательных аппаратов плоской аэродинамической схемы), особенно при наличии требований к точности и быстродействию маневров.The proposed method and control device are most effective when applied to aircraft that are designed to perform maneuvers on the course by coordinated roll-over (i.e., for aircraft with a flat aerodynamic design), especially if there are requirements for accuracy and speed of maneuvers.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства, реализующего способ, на фиг.2 - структурная схема кусочно-линейного функционального преобразователя информации, на фиг.3 и 4 приведены соответственно характеристики релейного и нелинейного элементов с зоной нечувствительности кусочно-линейного функционального преобразователя информации.Figure 1 presents a structural diagram of a device that implements the method, figure 2 is a structural diagram of a piecewise linear functional information converter, figure 3 and 4 show, respectively, the characteristics of the relay and nonlinear elements with the dead zone of the piecewise linear functional information converter.

Устройство формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата (фиг.1) содержит последовательно соединенные задатчик сигнала управления по курсу 1, первый элемент вычитания 2, первый суммирующий усилитель 3 и первый ограничитель сигнала 4, выход которого является первым выходом устройства, последовательно соединенные кусочно-линейный функциональный преобразователь информации 5, апериодический фильтр 6, инвертирующий усилитель 7, второй элемент вычитания 8, второй суммирующий усилитель 9 и второй ограничитель сигнала 10, выход которого является вторым выходом устройства, а также датчики угла курса 11, угловой скорости по курсу 12, угла крена 13 и угловой скорости по крену 14, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами первого элемента вычитания 2, первого суммирующего усилителя 3, второго элемента вычитания 8 и второго суммирующего усилителя 9, при этом выход задатчика сигнала управления по курсу 1 соединен с входом кусочно-линейного функционального преобразователя информации 5. Кусочно-линейный функциональный преобразователь информации 5 (фиг.2) содержит последовательно соединенные релейный элемент с зоной нечувствительности 15 и сумматор 16, а также нелинейный элемент 17, вход которого соединен с входом преобразователя информации 5, а выход соединен со вторым входом сумматора 16.The device for generating the lateral motion control signal of the aircraft (FIG. 1) contains a control signal setter connected in series 1, a first subtraction element 2, a first summing amplifier 3, and a first signal limiter 4, the output of which is the first output of the device, connected in series with a piecewise linear functional information converter 5, aperiodic filter 6, inverting amplifier 7, second subtraction element 8, second summing amplifier 9 and second signal limiter 10, the output of which is the second output of the device, as well as sensors for heading 11, heading 12, heading 13 and heading 14, the outputs of which are connected respectively to the second inputs of the first subtraction element 2, the first summing amplifier 3, and the second a subtraction element 8 and a second summing amplifier 9, while the output of the control signal setter at the rate 1 is connected to the input of the piecewise-linear functional information converter 5. The piecewise-linear functional information converter 5 (fi d.2) contains a series-connected relay element with a dead zone 15 and an adder 16, as well as a non-linear element 17, the input of which is connected to the input of the information converter 5, and the output is connected to the second input of the adder 16.

Устройство формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата работает следующим образом.A device for generating a signal for controlling the lateral movement of an aircraft operates as follows.

Основные, базовые сигналы управления в каналах курса

Figure 00000006
и крена
Figure 00000007
формируются, соответственно, блоками 1, 2, 3, 11, 12 канала курса и 7, 8, 9, 13, 14 канала крена:Basic, basic control signals in the course channels
Figure 00000006
and roll
Figure 00000007
formed, respectively, by blocks 1, 2, 3, 11, 12 of the channel of the course and 7, 8, 9, 13, 14 of the roll channel:

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

где К, К - передаточные коэффициенты первого суммирующего усилителя 3, определяющие усиление сигналов рассогласования и угловой скорости по курсу соответственно;where K , K are the transfer coefficients of the first summing amplifier 3, which determine the amplification of the error signals and the angular velocity in the direction, respectively;

Δψ - сигнал рассогласования по курсу на выходе первого элемента вычитания 2;Δ ψ is the mismatch signal at the output of the first element of subtraction 2;

ψ - сигнал датчика угла курса 11;ψ is the signal of the heading angle sensor 11;

ψзад - задающий сигнал по курсу на выходе задатчика сигнала управления по курсу 1;ψ ass - a reference signal at the heading at the output of the control signal setter at heading 1;

ωy - сигнал датчика угловой скорости по курсу 12;ω y is the signal of the angular velocity sensor at the rate of 12;

К, К - передаточные коэффициенты второго суммирующего усилителя 9, определяющие усиление сигналов рассогласования и угловой скорости по крену соответственно;To , To - gear ratios of the second summing amplifier 9, which determine the amplification of the error signals and the angular velocity along the roll, respectively;

Δγ - сигнал рассогласования по крену на выходе второго элемента вычитания 8;Δγ is the roll error signal at the output of the second subtraction element 8;

γ - сигнал датчика угла крена 13;γ — roll angle sensor 13 signal;

γy - управляющий сигнал по крену на выходе инвертирующего усилителя 7;γ y - control signal along the roll at the output of the inverting amplifier 7;

ωx - сигнал датчика угловой скорости по крену 14.ω x - the signal of the angular velocity sensor roll 14.

Сигналы управления

Figure 00000012
по (1) и
Figure 00000013
по (2) формируются суммирующими усилителями 3 и 9, а сигналы рассогласования Δψ по (3) и Δγ по (4) формируются первым 2 и вторым 8 элементами вычитания соответственно.Control signals
Figure 00000012
by (1) and
Figure 00000013
according to (2) are formed by summing amplifiers 3 and 9, and the mismatch signals Δψ according to (3) and Δγ according to (4) are formed by the first 2 and second 8 subtraction elements, respectively.

Сигналы

Figure 00000014
по (1) и
Figure 00000015
по (2) ограничиваются ограничителями сигналов 4 и 10 соответственно При этом выходные сигналы управления в каналах курса и крена формируются в виде:Signals
Figure 00000014
by (1) and
Figure 00000015
by (2) are limited by signal limiters 4 and 10, respectively. In this case, the control output signals in the heading and roll channels are formed in the form:

Figure 00000016
Figure 00000016

и

Figure 00000017
and
Figure 00000017

где Аψ и Аγ - уровни ограничений ограничителей 4 и 10 соответственно. Выбор параметров Аψ и Аγ обеспечивает отклонение рулевых приводов летательного аппарата в каналах курса и крена, соответствующее оптимальному маневру летательного аппарата по курсу и крену.where A ψ and A γ are the restriction levels of the limiters 4 and 10, respectively. The choice of parameters A ψ and A γ ensures the deviation of the steering gears of the aircraft in the heading and roll channels, corresponding to the optimal maneuver of the aircraft in heading and roll.

Управляющий сигнал по крену γy формируется каналом координированного управления, содержащим последовательно соединенные кусочно-линейный функциональный преобразователь информации 5, апериодический фильтр 6 и инвертирующий усилитель 7. При этом выходной сигнал ψзад задатчика сигнала управления по курсу 1 подключен ко входу кусочно-линейного функционального преобразователя информации 5, а выходной сигнал инвертирующего усилителя 7 γу поступает на первый вход второго элемента вычитания 8.The control signal along the roll γ y is generated by the coordinated control channel, containing a piecewise-linear functional information converter 5, an aperiodic filter 6, and an inverting amplifier 7. The output signal ψ of the rear of the control signal setter in direction 1 is connected to the input of the piecewise-linear functional converter information 5, and the output signal of the inverting amplifier 7 γ y is supplied to the first input of the second subtraction element 8.

Кусочно-линейный функциональный преобразователь информации 5 может быть выполнен известным образом - по [3], а также, в частности, на еще более простых нелинейных элементах (фиг.2). Он включает в себя релейный элемент 15 с зоной нечувствительности, нелинейный элемент 17 с зоной нечувствительности и линейной частью и сумматор 16.Piecewise linear functional information converter 5 can be performed in a known manner - according to [3], and also, in particular, on even simpler nonlinear elements (figure 2). It includes a relay element 15 with a dead zone, a nonlinear element 17 with a dead zone and a linear part, and an adder 16.

Характеристики релейного элемента 15 и нелинейного элемента 17 приведены соответственно на фиг.3 и 4, на которых представлены зависимости их выходных сигналов

Figure 00000018
и
Figure 00000019
от величины задающего сигнала ψзад по курсу; на схемах обозначено: ρ - зона нечувствительности релейного элемента 15 и нелинейного элемента 17 и уровень сигнала на выходе релейного элемента. Выходной сигнал с сумматора 16
Figure 00000020
равен:The characteristics of the relay element 15 and the nonlinear element 17 are shown in FIGS. 3 and 4, respectively, which show the dependences of their output signals.
Figure 00000018
and
Figure 00000019
from the value of the driving signal ψ ass at the rate; the diagrams indicate: ρ - deadband of the relay element 15 and the nonlinear element 17 and the signal level at the output of the relay element. The output signal from the adder 16
Figure 00000020
is equal to:

Figure 00000021
Figure 00000021

где

Figure 00000022
и
Figure 00000023
- выходные сигналы релейного 15 и нелинейного 17 элементов.Where
Figure 00000022
and
Figure 00000023
- output signals of relay 15 and nonlinear 17 elements.

Наличие блока 5 - кусочно-линейного функционального преобразователя информации - позволяет реализовать избирательное подключение канала координированного управления. При сигналах |ψзад|<ρ канал координированного управления не подключается. Канал курса работает в режиме стабилизации небольших значений ψзад. Канал крена работает в режиме стабилизации нулевого значения угла крена γ, поскольку γу=0.The presence of block 5 — a piecewise linear functional information converter — makes it possible to implement selective connection of a coordinated control channel. When signals | ψ back | <ρ coordinated control channel is not connected. The course channel works in the mode of stabilization of small values of ψ ass . The roll channel operates in the stabilization mode of the zero roll angle γ, since γ у = 0.

При отработке больших сигналов ψзад, обусловливающих в динамике |ψзад|≥ρ, канал курса работает в режиме управления по отработке ψзад, а канал крена - в режиме управления с отработкой сигнала γy≠0. При завершении переходного процесса канал курса переходит в режим стабилизации заданного значения ψзад, а для канала крена по достижении |ψзад|<ρ управляющий сигнал γу=0, т.е. ведется стабилизация нулевого значения угла крена.When processing large signals ψ back , which determine the dynamics of | ψ back | ≥ρ, the heading channel works in the control mode for working out ψ back , and the roll channel works in the control mode with working out the signal γ y ≠ 0. At the end of the transition process, the heading channel switches to the stabilization mode of the set value ψ ass , and for the heeling channel, upon reaching | ψ ass | <ρ, the control signal γ y = 0, i.e. stabilization of the zero value of the roll angle is in progress.

Таким образом, в кусочно-линейном функциональном преобразователе информации 5 реализуется формирование базового сигнала управления по крену, равного заданному сигналу управления по курсу при превышении сигналом управления по курсу (по модулю) величины зоны нечувствительности.Thus, in a piecewise linear functional information converter 5, the formation of a basic roll control signal is realized that is equal to a given control signal in the direction when the control signal in the direction (modulo) exceeds the deadband value.

Инвертирующий усилитель 7 устройства позволяет реализовать принцип координированного управления в согласовании с требуемым разворотом по курсу благодаря инвертированию входного сигнала и выбору оптимального значения коэффициента усиления этого блока. Апериодический фильтр 7 является фильтром низких частот и позволяет корректно, по динамике, сочетать сигналы управления по курсу и крену, а также обеспечить безударное подключение канала координации.The inverting amplifier 7 of the device allows you to implement the principle of coordinated control in accordance with the required heading due to inverting the input signal and choosing the optimal value of the gain of this block. Aperiodic filter 7 is a low-pass filter and allows you to correctly, according to dynamics, combine control signals along the heading and roll, as well as provide shock-free connection of the coordination channel.

Ограничители сигнала 4 и 10 обеспечивают требуемое ограничение сигналов

Figure 00000024
и
Figure 00000025
для каналов курса и крена в соответствии с динамическими ограничениями по маневренности летательного аппарата и определяют корректное сочетание разворотов по курсу с учетом необходимости отработки угла крена.Signal limiters 4 and 10 provide the required signal limitation
Figure 00000024
and
Figure 00000025
for heading and roll channels in accordance with the dynamic restrictions on the maneuverability of the aircraft and determine the correct combination of headland turns taking into account the need to work out the roll angle.

Все блоки устройства управления являются стандартными и могут быть реализованы на элементах автоматики и вычислительной техники [2, 3].All blocks of the control device are standard and can be implemented on the elements of automation and computer technology [2, 3].

Таким образом, предложенные способ и устройство формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата позволяют расширить функциональные возможности и повысить точность управления.Thus, the proposed method and device for generating a signal for controlling the lateral movement of the aircraft allows to expand the functionality and improve the accuracy of control.

Источники информацииInformation sources

1. В.А.Боднер «Теория автоматического управления полетом». М.: Наука, 1964 г., с.100...110.1. V. A. Bodner "Theory of automatic flight control." M .: Nauka, 1964, p. 100 ... 110.

2. А.У.Ялышев, О.И.Разоренов «Многофункциональные аналоговые регулирующие устройства автоматики». М.: Машиностроение, 1981, с.103.2. A.U. Yalyshev, O. I. Razorenov "Multifunctional analog control devices for automation." M .: Mechanical Engineering, 1981, p. 103.

3. В.Б.Смолов «Функциональные преобразователи информации». Л.: Энергоиздат, Ленинградское отделение, 1981.3. VB Smolov "Functional information converters". L .: Energy Publishing House, Leningrad Branch, 1981.

Claims (2)

1. Способ формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата, включающий задание сигнала управления по курсу, измерение сигнала углового положения и угловой скорости по курсу летательного аппарата, формирование сигнала рассогласования по курсу, равного разности сигналов управления и углового положения по курсу, усиление сигналов рассогласования и угловой скорости по курсу, суммирование усиленных сигналов рассогласования и угловой скорости по курсу, измерение сигналов углового положения и угловой скорости по крену, формирование сигнала рассогласования по крену, равного разности сигналов управления и углового положения по крену, усиление сигналов рассогласования и угловой скорости по крену и суммирование усиленных сигналов рассогласования и угловой скорости по крену, отличающийся тем, что формируют выходной сигнал управления по курсу посредством ограничения суммарного сигнала по курсу, формируют сигнал модульной функции как сумму релейного и нелинейного компонентов сигнала управления по курсу, формируют базовый сигнал управления по крену, равный сигналу управления по курсу при превышении сигналом модульной функции заданной величины зоны нечувствительности релейной и нелинейной компонент и равный нулю в противном случае, фильтруют базовый сигнал управления по крену, инвертируют отфильтрованный сигнал, формируют сигнал управления по крену как усиленный инвертированный сигнал и формируют выходной сигнал управления по крену посредством ограничения суммарного сигнала по крену.1. A method of generating a lateral motion control signal of an aircraft, including setting a directional control signal, measuring an angular position and angular velocity signal at a course of an aircraft, generating a misalignment signal at a heading equal to the difference in control signals and an angular position along a heading, amplifying the misalignment signals, and heading angular velocity, summing amplified error signals and heading angular velocity, measuring angular position and angular velocity signals along the head well, the formation of a roll error signal equal to the difference between the control signals and the roll angle, amplification of the roll error signals and the roll angular velocity, and summing the amplified roll error signals and the roll roll angular velocity, characterized in that they form the control output signal along the course by limiting the total the course signal, form the signal of the modular function as the sum of the relay and non-linear components of the course control signal, form the base roll control signal, p the same as the control signal in the direction when the signal of the modular function exceeds the specified deadband of the relay and nonlinear components and is equal to zero otherwise, filter the basic control signal along the roll, invert the filtered signal, form the control signal along the roll as an amplified inverted signal and form the control output signal roll by limiting the total roll signal. 2. Устройство формирования сигнала управления боковым движением летательного аппарата, содержащее последовательно соединенные задатчик сигнала управления по курсу, первый элемент вычитания и первый суммирующий усилитель, последовательно соединенные второй элемент вычитания и второй суммирующий усилитель, датчики угла курса, угловой скорости по курсу, угла крена и угловой скорости по крену, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами первого элемента вычитания, первого суммирующего усилителя, второго элемента вычитания и второго суммирующего усилителя, отличающееся тем, что содержит первый и второй ограничители сигналов, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго суммирующих усилителей, а выходы являются первым и вторым выходами устройства соответственно, последовательно соединенные кусочно-линейный функциональный преобразователь информации, апериодический фильтр и инвертирующий усилитель, выход которого соединен с первым входом второго элемента вычитания, при этом выход задатчика сигнала управления по курсу соединен с входом кусочно-линейного функционального преобразователя информации.2. A device for generating a lateral motion control signal of an aircraft, comprising a heading control signal setter, a first subtraction element and a first summing amplifier, a second subtraction element and a second summing amplifier connected in series, heading angle sensors, heading angular velocity, roll angle and roll angular velocity, the outputs of which are connected respectively to the second inputs of the first subtraction element, the first summing amplifier, the second element is subtracted I and the second summing amplifier, characterized in that it contains the first and second signal limiters, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second summing amplifiers, and the outputs are the first and second outputs of the device, respectively, connected in series with a piecewise-linear functional information converter, an aperiodic filter and an inverting amplifier, the output of which is connected to the first input of the second subtraction element, while the output of the control signal setter in the direction is connected entrance piecewise linear function converter information.
RU2007121873/28A 2007-06-14 2007-06-14 Method of generating signal for aircraft lateral guidance and device for implementing method RU2339990C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121873/28A RU2339990C1 (en) 2007-06-14 2007-06-14 Method of generating signal for aircraft lateral guidance and device for implementing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121873/28A RU2339990C1 (en) 2007-06-14 2007-06-14 Method of generating signal for aircraft lateral guidance and device for implementing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2339990C1 true RU2339990C1 (en) 2008-11-27

Family

ID=40193312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007121873/28A RU2339990C1 (en) 2007-06-14 2007-06-14 Method of generating signal for aircraft lateral guidance and device for implementing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2339990C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169906U1 (en) * 2015-04-27 2017-04-05 МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЁННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого LATERAL STABILIZATION SYSTEM
RU186218U1 (en) * 2018-08-17 2019-01-11 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ LATERAL STABILIZATION SYSTEM
RU2809632C1 (en) * 2023-04-11 2023-12-14 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Method for generating adaptive angular stabilization signal based on aircraft roll

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОДНЕР В.А. Системы управления ЛА. - М.: Машиностроение, 1973, с.87, с.181-182. *
БОДНЕР В.А. Теория автоматического управления полетом. - М.: Наука, 1964, с.100-110. Бортовые системы управления полетом. Под общей ред. Ю.В.БАЙБОРОДИНА. - М.: Транспорт, 1975, 336 с. *
НОВОСЕЛОВ А.С., БОЛНОКИН В.Е., ЧИНАЕВ П.И., ЮРЬЕВ А.Н. Системы адаптивного управления летательными аппаратами. - М.: Машиностроение, 1987. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169906U1 (en) * 2015-04-27 2017-04-05 МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЁННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого LATERAL STABILIZATION SYSTEM
RU186218U1 (en) * 2018-08-17 2019-01-11 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ LATERAL STABILIZATION SYSTEM
RU2809632C1 (en) * 2023-04-11 2023-12-14 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Method for generating adaptive angular stabilization signal based on aircraft roll

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10202146B2 (en) Steering control device and steering-assisting torque control method thereof
CN107031654B (en) A kind of automobile slip angle estimation method of multi-information fusion
Daily et al. The use of GPS for vehicle stability control systems
CN104890720B (en) Electric power steering device
JPS6397470A (en) Actual steering angle control device for vehicle
RU2310899C1 (en) Method for normalization of control and stabilization signal of longitudinal-balancing motion of flight vehicle and device for its realization
RU2339990C1 (en) Method of generating signal for aircraft lateral guidance and device for implementing method
RU2367992C1 (en) Adaptive device of aircraft coordinated control
EP1232930A3 (en) Oversteer control for a motor vehicle
RU67737U1 (en) DEVICE FORMING A SIGNAL FOR CONTROL OF THE LATERAL MOVEMENT OF THE AIRCRAFT
RU2593735C1 (en) Self-tuning electric drive of manipulation robot
JPH04138970A (en) Rear wheel steering angle control method
US8335613B2 (en) Determination of a correcting variable for controlling a moment regulator in a vehicle steering system
RU2489250C1 (en) Robot electric drive
RU2367993C1 (en) Adaptive device of aircraft coordinated control
RU2532720C1 (en) Aircraft dual channel coordinated controller
JPS62210169A (en) Vehicle actual steering angle control device
JP2010101763A (en) Resolver signal processing device and steering device
RU2491602C1 (en) Method of generating digital/analogue signal for stabilising angular position of aircraft on heading and apparatus for realising said method
RU2459744C1 (en) Method of generating integral signal of drone gliding stabilisation and device to this end
RU2237269C1 (en) Control device for system of coordinated control of flight vehicle
KR100589983B1 (en) System for controlling horizontal directions of an airplane
RU2490686C1 (en) Method of generating signal to control aircraft angular flight and device to this end
WO2022244233A1 (en) Vehicle steering system
RU2631736C1 (en) Method for forming lateral-directional signals of non-stationary unmanned aerial vehicle with adaptive-functional correction and a device for its implementation

Legal Events

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

Effective date: 20160615

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20171222