3.Елементи автоматики авіаційного встаткування

1.1 Призначення

З появою складних технічних пристроїв виникла й проблема керування ними. У результаті керування людина прагне забезпечити задане протікання технологічних процесів або певний стан технічних пристроїв. Таким чином, керування деяким об'єктом - це цілеспрямований вплив на нього, призначене для зміни процесів, що протікають у ньому, у бажаному напрямку.

У загальному випадку в процесі керування вирішуються наступні завдання: одержання інформації про завдання керування й стан об'єкта, аналіз отриманої інформації й виробіток сигналу керування; вплив на об'єкт керування. Управляти об'єктом можна за участю або без участі людини. В останньому випадку керування називається автоматичним, а сукупність технічних засобів, що забезпечують керування (тобто виконання перерахованих завдань), називається автоматичним керуючим пристроєм. Автоматичні керуючі пристрої часто називають регуляторами, а складні — системами автоматичного керування (САК). Об'єкт керування разом з автоматичним керуючим пристроєм становлять автоматичну систему (АС).

Принцип керування, заснований на використанні інформації про результати керування, називається принципом зворотного зв'язку. Таке керування називається керуванням по замкнутому циклі, а автоматична система -. замкнутої АС. Основні закономірності процесу керування замкнутою системою можна простежити на прикладі ручного керування курсом літака при маршрутному польоті. Маршрут польоту літака задається курсом ψ який льотчик повинен витримувати. Під час польоту на літак діють різні сили, що прагнуть відхилити його від заданого курсу. Про фактичний курс ψ літака льотчик одержує відомості від відповідних приладів (радіокомпаса, курсової системи й ін.). Помітивши, що дійсний курс літака відрізняється від заданого, тобто Δ ψ = ψ - ψ ≠0, льотчик впливає на кермові органи таким чином, щоб усунути це відхилення. Описану систему можна представити у вигляді функціональної схеми (Рис. 1.1) Елементи схеми утворять замкнутий контур керування, що входить людина. При створенні системи автоматичного керування людина заміняється керуючою машиною.

Рис. 1.1 Функціональна схема ручного керування курсом літака

Об'єкти авіаційного встаткуванні в основному представляють замкнуті АС. У деяких випадках знаходить застосування керування по розімкнутому циклі, коли інформація про результати керування не використається.

Рис 1.2. Функціональна схема системи автоматичного керування

На рис 1.2 наведена схема замкнутої АС у загальному виді. Фізична величина, що характеризує результат керуванні й визначає стані об'єкта, називається вихідним сигналом Y. Для будь-який АС можна виділити бажаний вихідний сигнал Y, що визначає призначення керування. Зокрема стосовно до системи керування курсом літака (рис, 1.1) Y= ψ , а Y=ψ. Зовнішній (стосовно АС) сигнал, що визначає задане значення вихідної величини, називається вхідним сигналом х (рис. 1.2). Інші зовнішні впливи називаються перешкодами або збурюваннями.

Для системи керування курсом x= ψ , а одним зі збурювань є,

наприклад бічний вектор.

Автоматичний керуючий пристрій містить наступні

елементи: датчики інформації про завдання керування(ДИЗУ); датчики

інформації про результати керування (ДИРУ); пристрою обробки

інформації (УОИ); виконавчі пристрої (ИУ).

Рис 1.3 функціональна схема системи автоматичного керування курсом літака

Датчики й пристрої з'єднані відповідними лініями зв'язку. Датчики інформації - це вимірники вхідного й вихідного сигналів. Датчики являють собою перетворювачі вхідних і вихідних величин АС у сигнали, зручні для подальшого використання.

Пристрій обробки інформації являє собою аналоговий або цифровий обчислювач, що аналізує надходячі від датчиків дані й виробляє сигнал керування.

Виконавчий пристрій підсилює й перетворить сигнал керування в безпосередній (керуючий) вплив на об'єкт. Для літакової САК виконавчим пристроєм є привід, а керуючим впливом - переміщення кермової поверхні.

На прикладі вже розглянутого процесу керування літаком за курсом можна показати, як будується САК літаком по замкнутому циклі. Найпростіша функціональна схема (рис. 1.3) містить у собі наступні елементи: датчик вхідного сигналу U_вх, що перетворить його в сигнал U, пропорційний заданому значенню Ψ регульованої величини; датчик U_вих вихідного сигналу, що сприймає регульовану величину ψ і перетворюючий її в сигнал U. зручний для порівняння із сигналом U; порівняльний пристрій (СУ), що виробляє сигнал, рівний ΔU= U- U; виконавчий пристрій (ИУ) і об'єкт регулювання - канал керування літаком за курсом. У наведеному простому прикладі пристрій обробки інформації складається із пристрою, що порівнює.