-
Направления подготовки:
Авионика
Системная инженерия
Аэронавигация
Дисциплина:
Машинные модели объектов автоматического управления
Курс, семестр, уч. год:
3, осенний, 2012/2013
Кафедра:
301 – СУЛА
Руководитель обучения:
доцент, к.т.н. Гордин А.Г.
Основные положения лекции 1 Тема: предмет и задачи дисциплины
Название дисциплины: Машинные модели объектов автоматического управления.
Виды учебных занятий: лекции – 28 ч., практические занятия – 14 час., лабораторные работы – 14 ч., самостоятельная работа – 52 ч., экзамен.
Учебные занятия организует и проводит доцент, к.т.н. Гордин Александр Григорьевич.
Список литературы:
Шаталов И.С. и др. Летательные аппараты как объекты управления. М.: Машиностроение, 1972.
Есаулов С.Ю. и др. Вертолет как объект управления. М.: Машиностроение, 1977.
Горбатенко С.А. и др. Расчет и анализ движения летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1971.
Лебедев А.А., Чернобровкин Л.С. Динамика полета. М.: Машиностроение, 1973.
Летов А.М. Динамика полета и управление. М. Наука, 1969.
Мельников Г.И. Динамика нелинейных механических и электромеханических систем. Л.: Машиностроение, 1975.
Лурье А.И. Аналитическая механика. М.:Физматгиз, 1961.
Гуськов Ю.П., Загайнов Г.И. Управление полетом самолетов. М.: Машиностроение, 1980.
Гордин А.Г. Самолеты как объекты управления. ХАИ, 1990.
Гордин А.Г. Пилотируемые и беспилотные летательные аппараты как объекты управления. ХАИ, 1990.
Гордин А.Г. Вертолеты как объекты управления. ХАИ, 1994.
Гордин А.Г. Аэродинамические летательные аппараты как объекты управления. ХАИ, 1996.
Гордин А.Г. Беспилотные ЛА как объекты управления. ХАИ, 2000.
Берестов Л.М. и др. Частотные методы идентификации летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1985
Верлань А.Ф. и др. Эволюционные методы компьютерного моделирования. Киев, Наукова думка, 1992.
Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М. Высшая школа, 2001.
Скурихин В.И. Математическое моделирование. К.Техніка, 1983.
Лебедев А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях. М., Радио и связь, 1989.
Шеннон Р. Имитационное моделирование – искусство и наука. М.: Мир, 1978.
Неуймин Я.Г. Модели в науке и технике. Л. Наука, 1984.
Мышкис А.Д. Элементы теории математических моделей. М. Физматшз, 1994.
Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: идеи, методы, примеры. М. Наука, 1997.
Гультяев А.К. Имитационное моделирование в среде Windows. С.Пб.: Корона-Принт, 1999.
Общая структура системы управления. Глобальные и локальные объекты управления. Основные задачи, решаемые системой управления. Синтез и анализ систем управления. Использование моделей звеньев систем. Виды моделей звеньев и объектов управления. Предмет, цели и задачи дисциплины.
Система управления полетом – важнейший функциональный комплекс летательного аппарата. Развитие систем управления характеризуется широким внедрением бортовых цифровых вычислительных устройств, систем встроенного контроля, повышением точности и надежности средств получения и обработки информации и исполнительных устройств.
Система управления летательным аппаратом может быть представлена с помощью различных схем. Привести эти схемы.
Система управления включает в себя глобальный и локальные объекты управления, которые взаимодействуют с другими элементами системы. Объект управления – это наблюдаемая часть системы, для достижения желаемых результатов функционирования которой в системе формируются управляющие воздействия. Глобальным является тот объект, для обеспечения необходимой работы которого, предназначена система управления в целом. В рассмотренных схемах глобальным объектом управления является летательный аппарат. Локальные объекты управления выполняют конкретные задачи, для их функционирования предназначены специальные системы регулирования.
Система измерителей предназначена для… ________________________ ___________________________________________________________________
Система обработки информации предназначена для… __________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________ Приводы (исполнительные устройства) выполняют следующие функции… ___________________________________________________________________Органы управления предназначены для… ______________________________ ___________________________________________________________________
В системе управления летательным аппаратом с помощью регулятора решают следующие задачи:
стабилизация;
навигация;
наведение;
контроль и диагностика технического состояния звеньев системы;
жизнеобеспечение и другие.
Стабилизация – это…___________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Навигация – это…_______________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Наведение – это…________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
В процессе проектирования системы управления в целом и отдельных подсистем решают задачи синтеза и анализа. Задача синтеза – это… __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задача анализа – это…______________________________________________ ___________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
В процессе синтеза и анализа системы информационной основой должны быть модели глобального и локальных объектов управления и всех звеньев системы. В задаче синтеза используют упрощенные модели. В задаче анализа можно использовать модели любой сложности, что позволяет исследовать процессы функционирования системы в различных режимах и при любых внешних воздействиях.
В процессе проектирования системы управления и ее подсистем, модели используют для (привести перечень основных задач проектирования, где используют модели): _____________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Под моделью элемента, звена или объекта понимают______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Модели элементов, звеньев и объектов управления можно классифицировать по следующим критериям:_______________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Математическая модель системы или объекта является тем абстрактным формальным описанием, изучение которого возможно математическими методами, в том числе и с помощью математического моделирования. Сложность и многообразие процессов функционирования реальных систем не позволяют строить для них абсолютно адекватные математические модели. Математическая модель, описывающая формализованный процесс функционирования системы, в состоянии охватить только основные, характерные его закономерности, оставляя в стороне несущественные второстепенные факторы.
Математическая модель летательного аппарата как объекта управления – основа для описания и исследования процессов в контурах управления и синтеза этих контуров. Математическую модель строят для описания определенной группы свойств реального сложного объекта управления. Поэтому один и тот же летательный аппарат может быть представлен с помощью различных альтернативных вариантов математических моделей. Выбор рабочей модели зависит от того, каковы цели исследования, режим полета и диапазоны измерения параметров состояния, насколько широки частотные спектры возмущающих воздействий и сигналов управления в рассматриваемых контурах.
Цель дисциплины: приобретение умений и знаний для эффективной разработки, упрощения и использования моделей летательных аппаратов и подсистем в задачах синтеза и анализа систем управления их функционированием с учетом конструкции, структуры, вида агрегатов и подсистем, летно-технических характеристик объекта и требований к процессу управления.