1 Дисциплина специализации 2 Управление движением и стабилизация КА и ЛА Симоньянц Р.П., 11 семестр, уч. г. 1. Варианты задач А. Не все выходные координаты состояния объекта измеряются датчиками. Б. Измеряются не все выходные координаты; необходимо в процессе управляемого движения определять возмущения с целью их компенсации. В. Неизвестны некоторые коэффициенты дифференциальных уравнений объекта; датчиками измеряются не все координаты движения; необходимо компенсировать действие неизвестных заранее возмущений. Наиболее общий вариант В требует создания самонастраивающейся системы управления с идентификацией параметров объекта (коэффициентов) и возмущений. Принципы управления ЛА при неполной информации о состоянии объекта

2 2. Пути решения А. Вычисление неизмеряемых координат состояния - Дифференцирование сигналов с датчиков, измеряющих координаты состояния, для получения информации о неизмеряемой скорости и (или) ускорения движения объекта. Проблема шума. - Интегрирование сигналов с датчиков, измеряющих координаты скорости и (или) ускорения для получения информации о неизмеряемых координат положения и (или) скорости движения объекта. Проблема начальных условий и накопления ошибок. Б. Формирование надлежащих управляющих воздействий - Профилирование импульсов управляющего воздействия с использованием исполнительных органов переменной тяги. Проблема качества и устойчивости управляемого процесса. - Применение специальных алгоритмов импульсного управления. Проблема качества переходных процессов.

3 В. Моделирование движения в процессе управления с целью прогнозирования неизмеряемых координат состояния объекта. - Управление по эталонной модели. Проблема текущей информации о характеристиках объекта. - Управление с внутренней обратной связью, охватывающей регулятор. Проблема синтеза обратной связи. - Применение релейных систем с апериодической обратной связью. Проблема качества переходных процессов

4 А. Применение релейных датчиков. «Уголковый закон управления» 3. Динамика систем стабилизации КЛА с неполной информацией

5 Б. Применение «дифференцирующих двигателей»

6 В. Применение двигателей с двумя уровнями тяги

7 В. Применение «внутренней обратной связи»

8 1. Уравнения движения Рассматриваем автономные движения по каждому из трех каналов управления. Полагаем, что объект - твердое тело. Релейные системы с внутренней обратной связью

9 2. Фазовое пространство

10 Фазовые поверхности:

11 3. Диаграмма совмещений Условия сведения фазового пространства к плоскости: в момент каждого последующего включения РЭ переменная z и все её производные принимают значение, равное 0.

12 Система стабилизации с внутренней обратной связью (ВОС). Случай параметрический управляемой апериодической ВОС (АОС) Fx z

13 Переходный процесс в релейной системе с АОС. Скользящий режим

14

15

16 Колебательный режим Вариант

17 Динамика релейной системы с ВОС. Уравнения движения (случай АОС)

18 Кусочные уравнения

19 Условия сопряжения решений а) в колебательных движениях:

20 а) в скользящих движениях:

21 Кусочные решения

22

23

24 Поверхности сопряжения (переключения)

25

26 Условия сопряжения кусочных решений

27 Изменение предельных циклов при вариации возмущающего момента

28 Аналитический расчет предельного цикла в систем с АОС

29 Неустойчивость в большом, обусловленная нелинейностью датчика положения – ограничением поля зрения