Основными
параметрами полета самолета являются углы тангажа, крена, рыскания и их
угловые скорости, а также скорость, ускорения и высота полета. <...> Основы теории гироскопических устройств
Гироскоп – это быстровращающееся тело с одной неподвижной точкой. <...> Гироскоп с тремя степенями свободы
5
На рис. <...> 1.1 обозначено: 1 – ротор гироскопа, вращающийся с угловой
скоростью Ω; 2 – внутренняя рамка карданова подвеса; 3 – внешняя рамка
карданова подвеса. <...> Оси вращения ротора OZ, внутренней рамки OX и внешней рамки OY в
исходном состоянии взаимно перпендикулярны. <...> Такой гироскоп имеет три степени свободы и называется трехстепенным. <...> Ось
вращения ротора OZ называется главной осью гироскопа, а конец главной оси,
откуда вращение наблюдается против часовой стрелки, называется полюсом
гироскопа. <...> Гироскоп с тремя степенями свободы, у которого центр тяжести
совпадает с точкой подвеса ротора, называется астатическим. <...> Основными параметрами гироскопа являются момент инерции и
кинетический момент его ротора. <...> Момент инерции Jz относительно главной оси называют главным
моментом инерции, а моменты Jx и Jy – экваториальными моментами. <...> (1.2)
i =1
где H – кинетический момент, Vi – линейная скорость материальной точки. <...> В
dH
= 0.
dt
Это означает, что свободный гироскоп сохраняет неизменным положение оси
кинетического момента в инерциальном пространстве. <...> Свободный гироскоп
есть некоторая математическая идеализация реального гироскопа, на который
всегда действуют определенные возмущающие моменты, например моменты
трения в осях подвеса, момент небаланса сил из-за несовпадения точки подвеса
с центром тяжести, моменты токоподводов и т.д. <...> Если сделать эти моменты
малыми, то можно сказать, что гироскоп с тремя степенями свободы с
достаточной точностью сохраняет неизменным положение оси кинетического
момента в инерциальном пространстве, что и позволяет использовать его для
оценки углового положения летательного аппарата относительно созданной <...>
Системы_автоматического_управления_самолетом.pdf
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С. П. КОРОЛЕВА
А.Н. Гусев
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
САМОЛЕТОМ
САМАРА
2003
Стр.1
2
УДК 697.7.05.001
Гусев А.Н. Системы автоматического управления самолетом:
Учебное пособие/Самар. гос. аэрокосм. ун-т. Самара, 2004. 138 с.
ISBN 5-7883-0276-5
В книге рассматриваются принцип действия, устройство и
математические модели элементов систем автоматического управления
самолетом, а также методы анализа и синтеза основных параметров
структурных схем систем автоматического управления (САУ) самолетом.
Анализ и расчет параметров САУ проводится при постановке задачи в
линейной форме. Изложенные материалы доведены до простых, проверенных
на практике расчетных формул.
Учебное пособие предназначено для студентов специальности 131000,
но может быть полезно и для студентов других специальностей, изучающих
системы автоматического управления летательными аппаратами. Работа подготовлена
на кафедре динамики полета и систем управления.
Ил. 66. Библиогр.: 16 назв.
Печатается по решению редакционно – издательского совета Самарского
государственного аэрокосмического университета
Рецензенты: д-р техн. наук, проф. Б.А. Титов;
д-р техн. наук, проф. А.И. Мантуров
ISBN 5-7883-0276-5
© А.Н. Гусев, 2004
© Самарский государственный
аэрокосмический университет,2004
Стр.2
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Системы автоматического управления полетом относятся в настоящее
время к числу наиболее важных и стремительно развивающихся систем
летательных аппаратов. Системы управления летательных аппаратов все в
большей мере становятся комплексными, обеспечивающими все основные
этапы полета. Эти системы в процессе функционирования объединяют
многочисленные подсистемы, используют информацию разнообразных
датчиков. Задачи рационального построения систем управления, обеспечения
надежности и безопасности полета, необходимой точности управления
являются сложными и требуют привлечения эффективных научных методов.
Основной задачей данного учебного пособия является изложение
назначения, принципа действия, построения математической модели элементов
систем автоматического управления летательными аппаратами, а также
вопросов анализа и синтеза систем автоматического управления cамолетом в
целом.
Различные разделы учебного пособия требуют различных уровней
подготовки читателя. Разделы, посвященные описанию устройства, принципа
действия и математическому описанию элементов систем автоматического
управления
самолетом, требуют знаний
теоретической механики,
электротехники и высшей математики, в основном соответствующих уровню
подобных курсов высших технических учебных заведений. Разделы, связанные
с изучением методов анализа и синтеза систем автоматического управления
самолетом, требуют также знания основ теории автоматического управления и
динамики полета самолета.
Автор выражает благодарность профессору доктору технических наук
Б.А. Титову, взявшему на себя труд по рецензированию данной книги.
Стр.3