Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Влияние параметров регулятора на частотные характеристики трехмассовой динамической модели с упругими связями

Опубликовано: 15.08.2022

Авторы: Тушев О.Н., Верзилин С.С., Крюкова М.О., Никулин Д.С.

Опубликовано в выпуске: #8(128)/2022

DOI: 10.18698/2308-6033-2022-7-2201

Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов

Представлено исследование влияния интегрирующего, дифференцирующего и пропорционального безынерционного звена на аэроупругие характеристики простейшей аэроавтоупругой модели с тремя степенями свободы. Приведено сравнение найденных параметров и соответствующих им корней характеристического уравнения с численными результатами, полученными с помощью методики оценки влияния проектных параметров системы автоматического управления на устойчивость упругого летательного аппарата в потоке. Показано, что для устойчивой работы системы автоматического управления в качестве входного сигнала следует использовать скорость движения первой массы, так как это позволяет установить ограничения для исследуемых параметров динамической системы. Исследование зависимости собственных частот динамической системы от значения параметров позволило сделать вывод, что характеристическое уравнение имеет три пары комплексно сопряженных корней. Изменение коэффициента усиления приводит к монотонному увеличению модулей действительной и мнимой частей первой собственной частоты. Для второй и третьей собственных частот отрицательная действительная часть корня имеет минимум, при котором реализуется наилучший режим управления. Рассмотрен пример, где по результатам расчетов рекомендуется устанавливать большой коэффициент усиления интегрального звена и малый коэффициент усиления дифференциального звена.


Литература
[1] Liu Y., Xie C. Aeroservoelastic stability analysis for flexible aircraft based on a nonlinear coupled dynamic model. Chinese Journal of Aeronautics, 2018, vol. 31, iss. 12, pp. 2185–2198.
[2] Alam M., Rohac J. Adaptive data filtering of inertial sensors with variable bandwidth. Sensors, 2015, no. 15 (2), pp. 3282–3298.
[3] Благодырева О.В. Расчет на безопасность от флаттера крыла малого удлинения методом полиномов. Труды МАИ, 2013, № 68, 13 с. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=41717
[4] Благодырева О.В. Применение метода Ритца и метода конечных элементов к расчету аэроупргуих колебаний крылатой ракеты. Труды МАИ, 2017, № 95, 26 с. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=84426
[5] Парафесь С.Г., Иванов Д.Н., Опарин А.С. Модель исследования устойчивости системы «Руль — привод» маневренного беспилотного летательного аппарата. Научный вестник МГТУ ГА, 2016, т. 19, № 3, с. 143–150.
[6] Парафесь С.Г., Туркин И.К. Об одном подходе к проектированию системы «Руль — привод» с учетом требований аэроупругой устойчивости. Известия вузов. Авиационная техника, 2020, № 1, с. 71–77.
[7] Парафесь С.Г., Смыслов В.И. Проектирование конструкции и САУ БПЛА с учетом аэроупругости: постановка и методы решения задачи. Москва, Техносфера, 2018, 181 c.
[8] Кашфутдинов Б.Д. Модельно-ориентированный подход к проектированию системы стабилизации летательного аппарата. Решетнёвские чтения, 2020, с. 25–26.
[9] Сажин А.И., Саблина Г.В. Исследование реального скользящего режима в модельной системе «перевернутый маятник». Автоматика и программная инженерия, 2015, № 1 (11), с. 9–15.
[10] Морозов В.И., Овчинников В.В. Математическое моделирование в задачах нелинейной аэроупругости. Научный вестник МГТУ ГА, 2014, № 206, с. 43–48.
[11] Войтышен В.С., Семенов В.Н. Решение задачи аэроупругости в переменных метода конечных элементов (МКЭ). Известия Коми научного центра УрО РАН, 2013, № 4 (16), с. 68–72.
[12] Нагорнов А.Ю. Флаттер беспилотного летательного аппарата из композиционных материалов с двухбалочным оперением. Труды МАИ, 2020, № 113, 19 с. DOI: 10.34759/trd-2020-113-19
[13] Благодырёва О.В. Исследование флаттера композитного крыла. Труды МАИ, 2014, № 74, 24 с. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=49345&referer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F
[14] Кузнецов К.В., Шишаева А.С., Аксенов А.А. Исследование характеристик статической и динамической аэроупругости крыла самолета с использованием программных комплексов SIMULIA и Flow Vision. Инженерные системы 2013: Труды международного форума: Москва, 15–16 апреля, тезисы. Москва, 2013, с. 58–65.
[15] Kashfutdinov B.D., Shcheglov G.A. Investigation of the influence of the automatic control system parameters for the case of a simple aeroservoelastic model. AIP Conference Proceedings, 2021, vol. 2318, iss. 1, Paper ID 020005. 6 p.