Задача управления крылом гидросамолета

УДК 681.51

Я.В.Черников

ЗАДАЧА УПРАВЛЕНИЯ КРЫЛОМ ГИДРОСАМОЛЕТА

В настоящее время при разработке алгоритмов управления движением гидросамолета (ГС), как правило, используются упрощенные математические модели [1]. При этом пространственное движение ГС разделяется на движение в вертикальной и горизонтальной плоскостях и используется линеаризация. В автопилотах для различных режимов используются различные линейные модели, адекватные в данном режиме. Это значительно снижает адекватность математического описания реального движения ГС, а также снижает эффективность разработанных алгоритмов. Т.о. целесообразно использовать нелинейные модели, наиболее полно отражающие динамику движения ГС. Такая постановка задачи требует привлечения принципиально нового метода синтеза автоматических регуляторов.

Эффективным средством управления движением ГС является изменение аэродинамических коэффициентов. Данные коэффициенты изменяются за счет изменения геометрии крыла и хвостового оперения. Поскольку крыло и хвостовое оперение состоят из нескольких органов управления (элероны, закрылки, интерцепторы, рули направления и высоты и т.п.), то необходимо согласованно перемещать органы в требуемое для выполнения этапа полета положение, причем согласованные законы изменения органов должны реализовывать требуемые для данного режима полета аэродинамические коэффициенты [2]. Т.о. требуется синтезировать многосвязную нелинейную систему управления многомерным объектом. Задача синтеза в приведенной постановке в полной мере решается методом аналитического конструирования агрегированных регуляторов [3]. Согласно данному методу желаемое многообразие представляет собой связь аэродинамических коэффициентов с переменными состояния (скорость движения ГС, угол атаки, угол крена и т.п.) движения ГС для каждого режима полета. Рассматриваются наиболее сложные режимы полета (взлет с воды, разворот и посадка на воду) и предотвращение критических режимов при движении ГС на границе возникновения критических режимов.

1. Буков В.Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом. М.: Наука, 1987.

2. Пашковский И.М. Динамика и управляемость самолета. М.: Машиностроение, 1987.

3. Колесников А. А. Синергетическая теория управления. М.: Энергоатомиздат, 1994.