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

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