3.1. Применение идентификационных моделей при проектировании СУ ДЛА кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое 3.1. Применение идентификационных моделей при проектировании СУ ДЛА, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое 3.1. Применение идентификационных моделей при проектировании СУ ДЛА , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Идентификация систем управления.

Непрерывное стремление к улучшению характеристик двигателей летательных аппаратов приводит к необходимости дальнейшего совершенствования их систем управления. Для условий функционирования современных СУ ДЛА характерны высокая интенсификация процессов управления, широкий диапазон изменения условий полета и режимов работы силовой установки, потребность в одновременном управлении несколькими газодинамическими параметрами или комплексом параметров, характеризующих режимы работы двигателя. Все это характеризует современные ДЛА как сложнейшие объекты управления [1, 2]. Максимальная эффективность функционирования ДЛА может быть достигнута применением систем управления, которые необходимо разрабатывать с учетом современных требований и методов оптимизации и синтеза систем, а также особенностей технологии систем автоматизированного проектирования СУ ДЛА[31, 32].

Сложность решения задачи проектирования СУ ДЛА заключается втом, что:

•система относится к классу многосвязных, или многомерных, систем, так как состоит из значительного количества взаимосвязанных

ивзаимодействующих достаточно сложных подсистем;

•СУ ДЛА является многорежимной системой, так как количество подсистем и характер их взаимодействия в процессе функционирования могут меняться; кроме того, отдельные подсистемы могут функционировать независимо.

Задачами автоматического управления двигателями летательных аппаратов являются [31, 32]:

•расчет оптимальных характеристик силовой установки по тяге

иэкономичности на заданном режиме работы;

•возможность изменения режимов работы двигателя при выполнении требований к длительности переходных процессов и поддержание заданного режима;

• сохранение устойчивости рабочих процессов и прочности конструкций двигателя путем предупреждения механических и тепловых нагрузок на ее элементы при установившихся и переходных режимах работы.

Эти требования должны выполняться при всех условиях полета. На основании вышеизложенных задач формируются программы управления, которые в значительной мере определяют характеристики двигателя, структуру СУ ДЛА, а следовательно, структуру подсистем

СУ и характер их взаимодействия.

Программы управления ДЛА по их назначению разделяют в зависимости от используемого режима: программы управления на максимальных режимах, режиме управления запуском двигателя, на дроссельных режимах, на режиме малого газа, на режимах приемистости и сброса газа, на форсированных режимах.

Синтез данных программ управления, как правило, осуществляется на этапе проектирования двигателя в результате решения задач с использованием среднестатистических или расчетных характеристик узлов двигателя на основе требований, предъявляемых к двигателю со стороны летательных аппаратов. При проектировании СУ ДЛА решаются вопросы технической реализации данных программ с максимальной точностью, быстродействием и т.д.

При проектировании СУ ДЛА применяется как гидромеханическая, так и электронная элементная база в соответствии с требованиями и условиями функционирования СУ ДЛА. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Наличие электронной

игидромеханической базы обусловлено следующими требованиями:

•минимальное число подвижных частей в устройстве (уменьшает вероятность выхода из строя и упрощает конструкцию устройства). Это условие выполняется электронными элементами;

•работоспособность при высоких температурах окружающей и рабочей сред не является проблемой ни для гидромеханических, ни для пневматических элементов;

•работоспособность при отрицательных температурах определяется состоянием рабочего тела и поэтому ограничена только для пневматических элементов;

•высокое быстродействие полностью удовлетворяется электронными элементами;

•работоспособность в условиях радиации гидравлических и пневматических элементов практически не снижается, но ограничивается для электронных элементов;

•нечувствительность к ударным нагрузкам характерна для электронных и пневматических элементов;

•возможность миниатюризации реальна для электронных элементов в интегральных схемах с большой и сверхбольшой степенью интеграции;

•технологичность конструкции, допускающая применение современных способов массового производства и позволяющая существенно сократить трудоемкость элементов, является достоинством электронных элементов;

•чувствительность к загрязнению рабочей среды гидромеханических и пневматических элементов требует высокой чистоты рабочего тела и может быть обеспечена только с помощью специальных средств фильтрации, к электронным элементам такие требования не предъявляются.

Современные системы автоматического управления двигателями летательных аппаратов включают в себя три типа подсистем различной структуры и сложности [31, 32]:

•имеющие только гидромеханическое оборудование (например, подсистемы управления приемистостью и сбросом газа);

•имеющие только электронное оборудование (подсистемы управления противообледенительной системой, включения турбостартера, оценки наработки двигателя и т.д.);

•имеющие электронное оборудование в качестве основного регулятора, работающие совместно с гидромеханическим исполнительным механизмом, и гидромеханический регулятор, используемый в качестве резервного при отказе электронной части (подсистема управления расходом топлива, положением лопаток входного направляющего аппарата).

Система топливопитания, занимающая центральное место в СУ ДЛА, структурно представляет третий тип систем, т.е. сочетание гидромеханических и электронных подсистем, при этом гидромеханические агрегаты (ГМА) выполняют двойную роль:

•исполнительных механизмов основной СУ ДЛА при работе электронной подсистемы (основной автоматики);

•резервной подсистемы, управляющей ДЛА при отказе основной автоматики.

В связи с этим при проектировании СУ ДЛА особенно высокие требования предъявляются к гидромеханической части. При этом одно из главных направлений развития технологии проектирования гидромеханических систем состоит в разработке и построении математических моделей. Математические СУ ДЛА используются как на этапе синтеза, так и на этапе изготовления, испытания и эксплуатации систем автоматического управления двигателями, позволяя:

•осуществлять выбор структуры и параметров основной и резервной подсистем СУ задолго на этапе проектирования и изготовления гидромеханических агрегатов;

•сократить объем испытаний с реальными агрегатами СУ на всех этапах доводки СУ от агрегатного стенда до летательных аппаратов, направленных на отработку оптимальных структур и параметров основной и резервной подсистем САУ;

•сократить объем натурных испытаний с реальной СУ при устраненииее дефектов, выявленных придоводке илиприэксплуатации;

•автоматизировать длительные испытания электронной подсистемы, используя математическую модель гидромеханической подсис-

темы СУ, что сокращает сроки и затраты на стадиях разработки и доводки агрегатов и подсистем СУ.

Таким образом, построение достоверных математических моделей ГМА СУ ДЛА является важной задачей проектирования СУ ДЛА, решение которой в значительной степени влияет на технические и экономические показатели проектируемых двигателей.

На основе обобщения опыта построения и использования моделей СУ ДЛА можно сформулировать следующие требования, которые необходимо учитывать при разработке математических моделей:

•агрегативность, заключающаяся в представлении модели в виде комплекса блоков-модулей;

•высокая точность, заключающаяся в соответствии степени сложностимодели степени достоверности иобъему исходнойинформации;

•возможность изменения структурной схемы объекта;

•возможность обновления и расширения исходной информации об объекте;

•всережимность модели.

Реализация данных требований позволяет разрабатывать эффективные методы построения математических моделей СУ ДЛА.

Современный подход к решению задачи построения математических моделей предполагает использование методов идентификации.

Идентификационные модели строятся по наблюдениям над объектом в замкнутом контуре по схеме, представленной на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Замкнутая схема идентификации: R(t) – вектор входных сигналов; Y (t) – векторвыходных сигналовобъекта; Ym (t) – вектор выходных сигналов модели; N(t) – вектор помех; ∆A(t) – матрица измененияпараметров модели

Идентификационный подход к построению моделей ГМА расширяет области применения математических детерминированных моделей. Особенно сильно это проявляется в следующих направлениях.

Во-первых, опыт производства серийных гидроагрегатов систем управления ДЛА показывает, что характеристики значительного числа агрегатов на этапе приемо-сдаточных испытаний не укладываются в нормы, соответствующие техническим условиям. Причинами, приводящими к отклонению характеристик, являются недостаточная конструкторская проработка агрегатов и невысокая технологичность изготовления. Применение методов идентификации при построении математических моделей агрегатов позволяет определить технологические отклонения, т.е. решить обратную конструкторскую задачу, что повышает качество и уменьшает время проработки агрегатов при опытноконструкторской работе.

Во-вторых, в результате эксплуатации гидромеханических агрегатов СУ ДЛА происходит изменение конструктивных параметров

вследствие износа механических узлов, что в конечном счете ухудшает качество функционирования систем. Постепенно накапливаясь, такие повреждения могут достичь критического состояния, при котором происходит частичный отказ узла, агрегата или силовой установки в целом. Поэтому задача современного выявления постепенных отказов является одной из актуальных при диагностике СУ ДЛА, для ее решения применяются идентификационные модели.

В-третьих, автоматизация процесса настройки вновь созданных агрегатов предполагает использование идентификационных моделей, в которых в явном виде представлены регулировочные элементы, оптимальное положение которых определяется решением задачи оптимизации.

Таким образом, применение методов идентификации при построении математических моделей ГМА СУ ДЛА является современным и перспективным подходом к решению задачи проектирования СУ ДЛА, учитывающим специфику технологии проектирования, а также все стадии жизни ГМА и требования диагностики.

Исследование, описанное в статье про 3.1. Применение идентификационных моделей при проектировании СУ ДЛА, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое 3.1. Применение идентификационных моделей при проектировании СУ ДЛА и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Идентификация систем управления

Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.