Моделирование автопилота

Математическая модель автопилота должна воспроизводить выполня­емые им функции по стабилизации режима полета и улучшению характерис­тик управляемости.

В задачах динамики полета работа автопилота может описываться линейным выражением, например для канала тангажа

^вАП — ~ + 1комп*в +

+ ^согл)/(гАпР + 0> (2.86)

где ііш ікомп — передаточные числа автопилота; бсогл — положение

штока сервопривода в режиме согласования, тАП — постоянная времени.

На вертолетах с целью обеспечения безопасности при отказах автопи­лота ход штока сервопривода ограничен. Обычно отклонение автопилота перекоса исполнительным механизмом автопилота не превышает 20 % полного диапазона. Поэтому выражение (2.87) должно быть дополнено условием I бвАП| <(6вАП)тах.

Режим согласования автопилота моделируется следующим образом. При нажатой кнопке согласования в математической модели формирует­ся сигнал, равный

^согл — ~ *’комп*в — (2.87)

При этом исполнительный механизм автопилота реагирует только на сиг­нал угловой скорости 5В АП — ги>2 сог. В момент отпускания кнопки вели­чина бСОГЛ запоминается (§согл = const), и относительно этого значения автопилот производит регулирование режима полета.

Аналогичный вид имеют выражения, описывающие работу других каналов автопилота. В отличие от рассмотренного канала они могут не содержать компенсационный датчик или, как это иногда делается в кана­ле управления углом рысканья, передаточное число по угловой скорости в зависимости от режима работы автопилота может изменяться (вклю­чение режима согласования канала рысканья производится концевыми выключателями, расположенными на педалях).

На многих вертолетах устанавливается система улучшения управля­емости и устойчивости (СУУ), или автопилот является составной частью системы автоматического управления. В этих случаях выражение (2.87) дополняется слагаемым, пропорциональным сигналу, сформированному вычислителями этих систем.