Имитационное моделирование разбега и взлета БЛА

Результаты аналитического расчета основных характеристик режима взлета, а также коэффициентов закона управления требуют проверки на имитационной модели САУ углом тангажа БЛА, сконструированной с использованием пакета программ Matlab Simulink. На рис. 8.1 приводится общий имитационной модели САУ углом тангажа БЛА:

Общая схема:

Рис. 8.1 Имитационная модель САУ углом тангажа

Моделирование проводилось при следующих исходных данных:

H = 0.8 м (высота центра масс БЛА над плоскостью ВПП);

υ =α= 4 град; V = 0 м/сек;

Угол отклонения руля высоты в балансировочном положении и соответствует -2 град; Моделирование процесса разбега и взлета БЛА проводилось следующим образом:

Тяга берется на максимуме, далее по достижению скорости отрыва 12 м/с с помощью блока переключение выдается команда сначала на заданный угол тангажа 17 град, потом по достижении скорости полета 26 м/сек в САУ углом тангажа выдается команда заданного угла тангажа равного 20 град, а затем по достижении 27.2 град соответственно 22 град.). Тем самым обеспечен плавный выход на заданный угол тангажа, который обеспечивает максимальную скороподъемность 10 м/сек и исключает выход на критический угол атаки и потерю скорости. Это подтверждают результаты моделирования, представленные на следующих рисунках (8.4-8.9)

Модель привода:

Отклонение органов управления осуществляется с помощью электрического привода. K = 20, T = 0.05 cек, ограничение по скорости 30 град/сек, ограничение по углу отклонения руля 30 град.

Рис. 8.2 Модель электрического привода

Рассмотрим модель самолета, она представлена на рис 8.3.

Здесь располагается схема модели-самолета представленная в файле «Модель-самолет.Doc». Проанализируем графики изменения скорости (V), угла тангажа (υ) и высоты (H) при моделировании разбега и взлета БЛА.

График изменения скорости имеет вид:

Рис. 8.4 График изменения скорости

Скорость в данном процессе плавно достигает максимума и выходит на установившийся режим.

График изменения высоты имеет вид:

Рис. 8.5 График изменения высоты

Высота изначально на разбеге равна 0.8 м, при достижении скорости отрыва БЛА начинает набирать высоту с вертикальной скоростью Vy = 9.2 м/сек, что соответствует расчетному значению.

График изменения угла тангажа и угла наклона траектории имеет вид:

Рис. 8.6 График изменения угла тангажа и угла наклона траектории

Выход на заданный угол тангажа осуществляется в 3 этапа, что исключает выход на критический угол атаки, который может привести к потере скорости и срыву в штопор. Проанализируем графики изменения остальных координат таких как, угол атаки (α), угловая скорость вращения корпуса самолёта (ωz) и нормальна перегрузка (ny).

График изменения угла атаки имеет вид:

Рис. 8.7 График изменения угла атаки

График изменения перегрузки имеет вид:

Рис. 8.8 График изменения перегрузки

График изменения угловой скорости тангажа имеет вид:

Рис. 8.9 График изменения угловой скорости тангажа

Все процессы выполняются в пределах нормы, а соответствующие координаты приходят к установившимся значениям. Скачки наблюдаются из-за того, что мы задаем угол тангажа поэтапно.

Популярные материалы:

Расчет увеличения осадки судна от крена, изменения плотности воды, проседания на мелководье и расчет безопасной ширины фарватера
І. Танкер длиной L = 174 м, шириной В = 23,5 м со статической осадкой Тсm = 9,8 м на ровном киле следует со скоростью V = 14 уз (7,2 м/с) на мелководье, Hгл = 14,8 м. Определить суммарное увеличение осадки от крена судна θ = 3º ...

Определение коэффициентов безопасности
Коэффициентами безопасности называют отношение максимальной скорости движения на участке к максимальной скорости въезда автомобилей на этот участок (начальная скорость движения). Для определения коэффициентов безопасности при построении ...

Понятие прибыли и рентабельности
Основной задачей работы любого предприятия или организации есть получение прибыли. Это один из главных факторов, влияющих на: - расширение производства; - внедрение более усовершенствованных технологий; - экономическую стабильность. П ...