Читать онлайн «Системы автоматического управления ЛА и их силовыми установками [Учеб. для втузов»

'. . Синятi . « \ аймар AST - Р* в ''_ » *• * D D ДЛЯ ВУЗОВ ► A. H. Синяков Ф. А. Шаймарданов СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЛА И ИХ СИЛОВЫМИ УСТАНОВКАМИ Допущено Государственным комитетом СССР по народному образованию в качестве учебника для студентов высших технических учебных заведений Москва Машиностроение 1991 . ББК 39. 57я73 С38 ^С [681. 5:689. 7](075. 8) С38 Синяков А. Н. , Шаймарданов Ф. А. Системы автоматического управления ЛА и их силовыми установками: Учебник для студентов высших технических учебных заведений. — М. : Машиностроение, 1991. —320 с: ил. ISBN 5-2I7-01360-5 Приведено математическое описание летательных аппаратов (ЛА) и их силовых установок как объектов управления. Рассмотрены законы управления и принципы построения систем управления. Большое внимание уделено цифровым системам и системам комплексного интегрального управления ЛА и их силовыми установками. Изложены >вания к авиационным приборам, системам и комплексам, исполь- |ри управлении ЛА и их силовыми установками. ББК 39. 57я73 ^270S|4Q400--2Wvjftiсуд-ц гглуяагп- --"%■*?*-»л-о О 38 (01) -92а в: s ад и «•* н ч^-^ *■ ^п%*ческ,;. - ^ | университета ISBN iS-?17-0n*n. S jftrjVqKniiA. H. . 1% гмарданов Ф. А. , 1991 ПРЕДИСЛОЙЙЁ v ' " Учебник предназначен для студентов вузов по специальности «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы», соответствует программе по дисциплине «Системы автоматического управления летательными аппаратами и их силовыми установками». Содержание учебника отражает современные направления в развитии сложных комплексов управления с экипажем на борту и позволяет использовать его для обучения студентов, занимающихся как по основному плану, так и по плану целевой подготовки инженеров-исследователей. . Особое внимание уделено авторами вопросам интеграции бортовых систем, разработке и, применению цифровых алгоритмов обработки и управления» новым методам построения систем управления упругими летательными аппаратами, а также принципам проектирования бортовых эргатических сцстем, В книге отражен многолетний опыт авторов в преподавании указанного курса в Ленинградском институте авиационного приборостроения и Уфимском авиационном институте. Часть материала является традиционной и базируется да основополагающих работах Боднера В. А. , Шевякова А. А. , Черкасова Б. А. , остальной материал включает результаты собственных исследований авторов. . Главы 2, 3, 4 написаны Фридом А. И. , введение, гл. 1, 5, 7—Шаймардановым Ф. А. при участии Петунина В>И„ гл. 6, 8—10—Синяковым А. Н. , разд. 10-1-—10. 3 написаны совместно с Филатовым И. В. 4 А. . : V ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ -££•< Для. газотурбинного двигателя йх — расход топлива; ^ — расход воздуха; 1 Gr— расход газа; Мт, Мж — крутящие моменты на турбине и компрессоре; J -^ момент инерции; * К, 11— давление и температура невозмущенного потока; pf9 Tf ■— давление и температура заторможенного потоки' в 1-ом сечении проточной части ГТД; Р — тяга; п — частота йращейия; "' ч % -— степень повышения (понижения) давления; '" * К / — площадь, функциональная зависимость; Ф — угол установки лопастей винта, угол повороти направляющего аппарата компрессора; ос — коэффициент избытка воздуха; Н — высота полета; К—скорость полета; М — числр Маха; ' Ф£Д$), И^Су), Щ^), Rij(s)—передаточные функции по й>му параметру на отклонение j-го входного воздействия; р — оператор дифференцирования; s — переменная в преобразовании Лапласа; z — переменная в дискретном преобразовании Лапласа; Г0 — период квантования;1 'ч т, Г—постоянные времени в передаточных функциях или коэффициенты дифференциальных уравнений; х9 у — переменные; Д — вариация; Е— единичная матрица; Оруд — перемещение РУД Индексы гт-гт*' Г' Т* '^* с—хаРактеРные сечения проточной части ГТД: перед и ад компрессором, перед и за турбиной, в форсажной камере; на выходе реактивного сопла соответственно; уд — удельные параметры; пр — приведенные параметры; вн — ротор вентилятора; ВД — ротор высокого давления; НД — ротор низкого давления; НА — направляющий аппарат; в — воздух; д — двигатель Для воздухозаборника Ф — коэффициент расхода воздуха через диффузор; ст — коэффициент полного восстановления давления в диффузоре; L% — положение центрального тела диффузора; jPctb — проходная площадь, открываемая створками перепуска; а — угол атаки; Р — угол скольжения; FBX — площадь входа ВЗ; q (X) — газодинамическая функция; Фнав' Фнак — угол поворотных направляющих аппаратов вентилятора, компрессора Для летательного аппарата L — пройденное расстояние; р — плотность воздуха; а — скорость звука; q — скоростной напор; т — масса; G — вес; S — площадь крыльев; Y — подъемная сила; X — сила лобового сопротивления; Z — боковая сила; су — коэффициент подъемной силы; сх — коэффициент лобового сопротивления; cz — коэффициент боковой силы; Мх, Му, Mz — аэродинамические моменты; тх> ту, mz — коэффициенты моментов аэродинамических сил; ш — угловая скорость; G — угол наклона траектории; S — угол тангажа; \|/ — угол рыскания; 5 у — угол крена; £ — средняя аэродинамическая хорда; W, U — скорость ветра; ха — аэродинамическая постоянная времени ЛА; Ъь — угол отклонения руля высоты; 5н — угол отклонения руля направления; 5Э — угол отклонения элеронов; ЬР — угол отклонения РУД; bip су, dtj ■— коэффициенты уравнений; /, F — возмущения; со — круговая частота; Kt — передаточные числа автопилота; j — ускорение Сокращения НПК — навигационно-пилотажный комплекс; САУ — система автоматического управления; ЛА, СУ — летательный аппарат, силовая установка; БЦВМ — бортовая цифровая вычислительная машина; ГТД — газотурбинный двигатель; ТРД *— турбореактивный двигатель; ТВД — турбовинтовой двигатель; ТРДФ — турбореактивный двигатель с форсажной камерой; ТРДД — двухконтурный турбореактивный двигатель; ВЗ — воздухозаборник; РУД — ручка управления двигателем; СА — стандартная атмосфера; ЖОС — жесткая обратная связь; СОС — скоростная обратная связь; ИОС — изодромная обратная связь; ГМР — гидромеханический регулятор; ГМЧ — гидромеханическая часть; ФУ — функциональное устройство ВВЕДЕНИЕ Много сходного между системами автоматического управления ЛА и СУ и в их структурном построении и в принципах технической реализации.