Đề bài hệ thống đctđ ổn định đường bay (góc lên xuống , góc quay) của các thiết bị bay (máy bay, tên lửa)

KHOA KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN THUẬT ĐIỀU KHIỂNT ĐIỀU KHIỂNIỀU KHIỂNU KHIỂNN BỘ MƠN TỰ ĐỘNG - KỸ THUẬT TÍNH MƠN TỰ ĐỘNG - KỸ THUẬT TÍNH ĐỘ MƠN TỰ ĐỘNG - KỸ THUẬT TÍNHNG - KỸ THUẬT TÍNHT TÍNH - - Bài tập lớn môn học: “Kỹ thuật điều khiển tự động” Đề bài: Hệ thống ĐCTĐ ổn định đường bay (góc lên xuống , góc quay) thiết bị bay (máy bay, tên lửa) Người thực : Hồ Sỹ Cường i thực : Hồ Sỹ Cường c : Hồ Sỹ Cường n : Hồ Sỹ Cường Sỹ C ười thực : Hồ Sỹ Cường ng Lớp chuyên ngành : TBĐT-K56p chuyên ngành : TBĐT-K56 Người thực : Hồ Sỹ Cường i thực : Hồ Sỹ Cường c : Hồ Sỹ Cường n : Nguyễn Duy Khánhn Duy Khánh Lớp chuyên ngành : TBĐT-K56p chuyên ngành : ĐTYS-K56 Giảng viên hướng dẫn : TS Trương Đăng Khoang viên hướp chuyên ngành : TBĐT-K56ng dẫn : TS Trương Đăng Khoan : TS Trương Đăng Khoang Đăng Khoa Ngày hoàn thành : 25/11/2022 Hà Nội, tháng 11 năm 2022 KHOA KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN BỘ MƠN TỰ ĐỘNG - KỸ THUẬT TÍNH - - Bài tập lớn môn học: “Kỹ thuật điều khiển tự động” Đề bài: Hệ thống ĐCTĐ ổn định đường bay (góc lên xuống , góc quay) thiết bị bay (máy bay, tên lửa) Người thực : Hồ Sỹ Cường i thực : Hồ Sỹ Cường c : Hồ Sỹ Cường n : Hồ Sỹ Cường Sỹ C ười thực : Hồ Sỹ Cường ng Lớp chuyên ngành : TBĐT-K56p chuyên ngành : TBĐT-K56 Người thực : Hồ Sỹ Cường i thực : Hồ Sỹ Cường c : Hồ Sỹ Cường n : Nguyễn Duy Khánhn Duy Khánh Lớp chuyên ngành : TBĐT-K56p chuyên ngành : ĐTYS-K56 Giảng viên hướng dẫn : TS Trương Đăng Khoang viên hướp chuyên ngành : TBĐT-K56ng dẫn : TS Trương Đăng Khoan : TS Trương Đăng Khoang Đăng Khoa Ngày hoàn thành : 25/11/2022 Năm 2022m 2022 Bài tập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngi tập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngp lớn kỹ thuật điều khiển tự độngn kỹ thuật điều khiển tự động thuập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngt điều khiển tự độngiều khiển tự độngu khiển tự độngn tự động điều khiển tự độngộngng Lời nói đầu Trong giai đoạn cách mạng, Đảng ta xác định mục tiêu, phương hướng xây dựng Quân đội đáp ứng yêu cầu củng cố quốc phòng, bảo vệ Tổ quốc tình Đại hội XIII Đảng tiếp tục xác định xây dựng Quân đội cách mạng, quy, tinh nhuệ, bước đại Đến năm 2025, xây dựng Quân đội tinh, gọn, mạnh, tạo tiền đề vững chắc, phấn đấu năm 2030 xây dựng Quân đội đại Để thực thắng lợi mục tiêu đề ra, người cán kỹ thuật nói chung học viên Học viện Kỹ thuật quân nói riêng cần sức tích cực, học tập, rèn luyện để nâng cao lĩnh trị, chun mơn nghiệp vụ đáp ứng yêu cầu đề Ngày điều khiển tự động mũi nhọn kỹ thuật, tạo sở để nắm bắt phát triển kỹ thuật công nghệ đại Đối với người kỹ sư kỹ thuật nói chung kỹ sư kỹ thuật quân nói riêng, việc thành thạo tính tốn thiết kế hệ thống điều khiển tự động yêu cầu thiếu Bài tập lớn môn học kỹ thuật điều khiển tự động nhằm mục đích rèn luyện cho người kỹ sư tương lai khả khảo sát, tính tốn thiết kế hệ thống điều khiển tự động tuyến tính liên tục, tạo sở cho việc tính tốn thiết kế hệ thống phức tạp thường gặp thực tế Trong khuôn khổ tập lớn tơi áp dụng phương pháp đặc tính tần số lơgarit để khảo sát, tính tốn hiệu chỉnh hệ thống ĐCTĐ tuyến tính liên tục theo yêu cầu tiêu chất lượng làm việc cho trước Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Ngọc Hưng Khoa Kỹ thuật Điều khiển, Học viện Kỹ thuật Quân giúp đỡ tơi hồn thành tập lớn Bài tập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngi tập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngp lớn kỹ thuật điều khiển tự độngn kỹ thuật điều khiển tự động thuập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngt điều khiển tự độngiều khiển tự độngu khiển tự độngn tự động điều khiển tự độngộngng Nhiệm vụ tập lớn Đề bài: Tính tốn hệ thống ĐCTĐ tuyến tính liên tục theo yêu cầu tiêu chất lượng làm việc cho trước Mơ hình: Hệ thống điều chỉnh tự động ổn định đường bay (lúc lên xuống, lúc quay) thiết bị bay (máy bay ,tên lửa) Phần1 Sơ đồ nguyên lý toán: Bài tập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngi tập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngp lớn kỹ thuật điều khiển tự độngn kỹ thuật điều khiển tự động thuập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngt điều khiển tự độngiều khiển tự độngu khiển tự độngn tự động điều khiển tự độngộngng Trong đó: CQ CAĐL - Con quay ba bậc tự dựng để đo góc sai lệch - Chiết áp đo lường dựng để biến đổi tín hiệu góc sai lệch thành tín hiệu điện áp KĐT - Khuếch đại từ dựng để cộng khuếch đại tín hiệu KĐĐT - Khuếch đại điện tử nhạy pha NCĐ - Nam châm điện máy lỏi ĐCKN - Động khớ nộn loại pitston gồm phận khuếch đại phận chấp hành TBB - Thiết bị bay Các thông số cho trước phân tử hệ thống: Tên phần tử Ký hiệu thông số thứ nguyên Giá trị (tra theo bảng) CQ CAĐ L KĐT Kcq [độ/ độ] Kđl [v/độ] Kkđ [v/v] K1=1,0 K2=2,0 K3=30 KĐĐ T NAĐ ĐCKN TBB Tđt [sec] Kkdđt [ma/v] Kncđ [µm/ ma] Kđc [mm/ µm] Tđc [sec] Ktbb [độ/ mm] Ttbb [sec] T1=0,007 K4=300 K5=3,2 K6=5,0 T2=0,05 K7=0,001 T3=0,15 Hình 1: Sơ đồ cấu trúc hệ thống Yêu cầu: -Tốc độ bám cực đại Vmax sai số bám - Các tiêu chất lượng trình độ Hãy khảo sát hệ thống ĐCTĐ tổng hợp cấu hiệu chỉnh, để hệ thống thoả mãn yêu cầu chất lượng Bài tập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngi tập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngp lớn kỹ thuật điều khiển tự độngn kỹ thuật điều khiển tự động thuập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngt điều khiển tự độngiều khiển tự độngu khiển tự độngn tự động điều khiển tự độngộngng I Mơ hình hóa hệ thống Sơ đồ khối Từ sơ đồ nguyên lý hệ thống ta có sơ đồ khối sau: x(t) CQ CAĐIỀU KHIỂN lL KĐIỀU KHIỂNT KĐIỀU KHIỂNĐIỀU KHIỂNT NCĐIỀU KHIỂN ĐIỀU KHIỂNCKN TBB y(t) Hình 2: Sơ đồ khối Phân tích chức phần tử CQ - Con quay ba bậc tự dùng để đo góc sai lệch CAĐL - Chiết áp đo lường dùng để biến đổi tín hiệu góc sai lệch thành tín hiệu điện áp KĐT - Khuếch đại từ dùng để cộng khuếch đại tín hiệu KĐĐT - Khuếch đại điện tử nhạy pha NCĐ - Nam châm điện máy lái ĐCKN -Động khí nén loại pitstongồm phận khuếch đại phận chấp hành TBB -Thiết bị bay 3.Sơ đồ chức năng: phỏt So cấu sánh Cơ Đo lường biến đổi KĐ KĐ Động Sơ cụng chấp hành Thiết bị bay suất Chú ý: coi khâu TBB khâu quán tính để đơn giản việc tính tốn Bài tập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngi tập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngp lớn kỹ thuật điều khiển tự độngn kỹ thuật điều khiển tự động thuập lớn kỹ thuật điều khiển tự độngt điều khiển tự độngiều khiển tự độngu khiển tự độngn tự động điều khiển tự độngộngng 4.Thuyết minh nguyên lý làm việc hệ thống Xột hệ thống làm việc chế độ động máy bay chuyển động Mục tiêu hệ thống điều chỉnh sai lệch đường bay thiết bị bay chuyển động lệch đường bay góc, quay ba bậc tự xác định sai lệch Tín hiệu sai lệch qua chiết áp đo lường biến đổi thành tín hiệu điện (Điện áp) Tín hiệu điện áp qua KĐT (Khuếch đại sơ bộ) ,qua KĐĐT.Tín hiệu đưa đến máy lái(Bao gồm NCĐ ĐCKN ) ,dưới tác dụng NCĐ làm cho pitton ĐCKN dịch chuyển điều chỉnh lại độ lệch đường bay.Làm giảm độ lệch TBB so với đường bay Như hệ thống có tác dụng làm ổn định đường bay TBB II Phân tích cấu trúc - lập sơ đồ cấu trúc xác định hàm số truyền hệ thống mạch hở Sơ đồ cấu trúc 1  K1K2  K3 T1s+ K5K6 K4 P(T2s+1) K7 T3s+1 2 \ 2.Xác định hàm số truyền mạch hở Do hệ thống gồm khâu mắc nối tiếp hàm số truyền mạch hở tích hàm số truyền khâu thành phần K K K K K K K Wh(s)= s(T s+1)(T s+1 )(T s+1) = 288 s(0 ,007 s+1 )(0 , 05 s+1)(0 , 15 s+1) III.Khảo sát tính ổn định hệ thống ĐCTĐ Để khảo sát tính ổn định hệ thống ĐCTĐ ta sử dụng tiêu chuẩn Hurwitz 1.Hệ thống mạch hở Từ phương trình đặc trưng: s(T1.s+1)(T2.s+1)(T3.s+1) = Ta có nghiệm s1=0 1 Mặt khác ta có s2=- T =-142,86