Nghiên cứu phân tích và tổng hợp thiết kế động lực học tối ưu máy lái điện khí tên lửa đối hải (tt)

Mặt khác, các tài liệu nghiên cứu về động lực học hệ thống truyền động tự động bám điện - thủy - khí ứng dụng trong máy lái tên lửa có tính đến các đặc điểm về quy luật ngoại tải khí độn

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ

TĂNG XUÂN LONG

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ TỔNG HỢP THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC TỐI ƯU MÁY LÁI ĐIỆN - KHÍ

TÊN LỬA ĐỐI HẢI

Chuyên ngành: CƠ KỸ THUẬT

Mã số: 62 52 01 01

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội-2017

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS TS Trịnh Hồng Anh

2 TS Hồ Xuân Vĩnh

Phản biện 1: GS TSKH Nguyễn Đông Anh

Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Phản biện 2: PGS TS Ngô Sỹ Lộc

Đại học Bách khoa Hà Nội

Phản biện 3:PGS TS Nguyễn Văn Chúc

Viện Khoa học và Công nghệ quân sự

Luậnán sẽđược bảo vệtại hội đồng chấm luận án tiến sĩvàhọp tại Viện Khoa học vàCông nghệquân sựvào hồi giờ, ngày tháng năm 2017

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ quân sự

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của luận án: Máy lái điện - khí tên lửa tên lửa đối

hải (TLĐH) là một dạng đặc thù của hệ thống truyền động tự động bám điện - thủy - khí, nó thực hiện chức năng tự động chấp hành tín hiệu điều khiển từ máy tính trên khoang để điều khiển cánh lái khí động, lái tên lửa bay theo quỹ đạo tính toán đến mục tiêu cần tiêu diệt

Hiện tại, trong các dự án chuyển giao công nghệ lắp ráp, chế tạo tên lửa ở nước ta, vì những lý do khác nhau đối tác không chuyển giao các tài liệu chuyên ngành liên quan đến lý thuyết tính toán, thiết kế máy lái điện - khí TLĐH Mặt khác, các tài liệu nghiên cứu về động lực học hệ thống truyền động tự động bám điện - thủy - khí ứng dụng trong máy lái tên lửa

có tính đến các đặc điểm về quy luật ngoại tải khí động, về cơ cấu dẫn động không gian từ trục đầu ra của hệ thống truyền động đến trục quay cánh lái

đã được công bố ở trong và ngoài nước còn rất hạn chế và chỉ đưa ra một

số mô hình toán đơn giản, không có tính tổng quát hóa Do đó, để tiến tới làm chủ thiết kế và công nghệ chế tạo sản phẩm máy lái điện - khí TLĐH bằng nội lực trong nước, đáp ứng được các nhiệm vụ của quân đội nhằm bảo vệ chủ quyền biển, đảo của đất nước trước tình hình an ninh thế giới, khu vực và đặc biệt là tình hình Biển Đông đang có những diễn biến phức tạp về tranh chấp biển, đảo Việc nghiên cứu đưa ra cơ sở khoa học và phương pháp tính toán, thiết kế tối ưu máy lái điện - khí TLĐH

là thực sự cần thiết, có tính mới về khoa học và có ý nghĩa thực tiễn

Mục đích của luận án: Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện cơ sở

lý thuyết về tính toán thiết kế động lực học máy lái điện - khí TLĐH nhằm tạo ra sản phẩm tính toán lý thuyết, xây dựng các mô hình thiết kế động lực học tối ưu máy lái điện - khí TLĐH

Nội dung nghiên cứu của luận án: Xây dựng mô hình toán động

lực học phi tuyến tổng quát mô tả được đầy đủ các quá trình điện - từ - cơ

- khí nén xảy ra và tương tác động lực học với nhau trong máy lái điện - khí; xây dựng chương trình giải bài toán phân tích động lực học máy lái điện - khí; thực nghiệm trên máy lái điện - khí mẫu, đánh giá sự đúng đắn của mô hình toán động lực học được xây dựng; nghiên cứu ảnh hưởng các thông số thiết kế cơ bản đến các chỉ tiêu chất lượng đặt ra và xác định không gian tồn tại các mô hình thiết kế khả thi; xây dựng bài toán tổng hợp thiết kế động lực học tối ưu và xây dựng chương trình giải bài toán tổng hợp thiết kế động lực học tối ưu máy lái

Đối tượng nghiên cứu của luận án: Máy lái điện - khí TLĐH

Phạm vi nghiên cứu: bài toán phân tích động lực học và tổng hợp thiết kế

tối ưu động lực học máy lái điện - khí TLĐH trong giai đoạn quỹ đạo bay hành trình của tên lửa đến mục tiêu

Phương pháp nghiên cứu của luận án: Về nghiên cứu lý thuyết:

trên cơ sở nghiên cứu nắm vững nguyên lý hoạt động, chức năng làm việc và vận dụng các định luật, định lý chuyển động của vật rắn, các lý thuyết cơ bản về điện, từ, cơ, khí nén, khí động lực học, điều khiển để xây dựng mô hình toán động lực học máy lái; sử dụng phương pháp tích phân số tiến hành giải các bài toán phân tích và phương pháp quy hoạch động tìm ngẫu nhiên để xây dựng bài toán tổng hợp thiết kế động lực học tối ưu máy lái Về nghiên cứu thực nghiệm: xác định các tham số đầu vào cho

mô hình toán máy lái; xác định các quá trình đáp ứng thời gian và đáp

ứng tần số tín hiệu điều khiển của máy lái với các dạng tín hiệu chuẩn

Ý nghĩa khoa học của luận án: Xây dựng được mô hình toán động

lực học phi tuyến tổng quát máy lái điện - khí mô tả đầy đủ các quá trình

cơ - lý phức tạp xảy ra và tương tác với nhau trong quá trình máy lái hoạt động và sử dụng phương pháp tích phân số Runge - Kutta để giải mô hình toán động lực học máy lái; xác định được các quy luật ảnh hưởng của từng thông số thiết kế đối với các chỉ tiêu chất lượng và xác định được vùng tồn tại các mô hình thiết kế khả thi bảo đảm các chỉ tiêu chất lượng của máy lái nằm trong các giới hạn cho phép đặt ra; thiết lập được bài toán thiết kế tối ưu động lực học máy lái và sử dụng phương pháp Monte - Carlo để xác định các mô hình thiết kế tối ưu theo từng chỉ tiêu chất lượng và theo đa chỉ tiêu chất lượng tổng hợp

Ý nghĩa thực tiễn của luận án: Các kết quả nghiên cứu của luận án

có thể làm tài liệu chỉ dẫn trong tính toán, thiết kế, chế tạo mới các loại máy lái điện - khí TLĐH tương tự và làm tài liệu tham khảo cho các nhân viên kỹ thuật lắp ráp, thử nghiệm trong quá trình sửa chữa, phục hồi chức năng các loại máy lái điện - khí hiện có trong trang bị quân đội

Bố cục của luận án: luận án gồm phần mở đầu, kết luận và bốn chương được trình bày trong 138 trang

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY LÁI TÊN LỬA THEO NGUYÊN LÝ TRUYỀN ĐỘNG TỰ ĐỘNG BÁM ĐIỆN - THỦY - KHÍ 1.1 Tổng quan về máy lái điện - khí TLĐH

1.1.1 Chức năng và nguyên lý cấu tạo

Máy lái điện - khí TLĐH có chức năng tự động điều khiển góc lệch của cánh lái bám liên tục theo tín hiệu điều khiển từ máy tính trên khoang đưa đến để tạo lực khí động pháp tuyến lái tên lửa bay theo quỹ đạo tính toán Trên TLĐH có 4 máy lái điện - khí điều khiển 4 cánh lái khí động (hình 1.6)

Hình 1.6 Nguyên lý cấu tạo máy lái điện - khí TLĐH và phối trí các

cánh lái khí động trên thân tên lửa

1.1.2 Nguyên lý điều khiển và hoạt động máy lái điện - khí

1.1.2.1 Nguyên lý điều khiển

Cảm biến phản hồi vị trí trục piston

Bộ khuếch đại khí nén một cấp vòi phun - lỗ thu SERVOVALVE

Nguồn khí nén nhiệt độ thường và nhiệt độ cao 350 o C

SERVOCYLINDER PID

Động cơ khí nén piston - xilanh

Cơ cấu dẫn động Cánh lái

Tải khí động

δc(t) MÁY LÁI ĐIỆN - KHÍ TLĐH

Hình 1.12 Sơ đồ khối nguyên lý điều khiển máy lái điện - khí TLĐH

1.1.2.2 Nguyên lý hoạt động

Hình 1.13 Sơ đồ nguyên lý hoạt động và cấu tạo của máy lái điện - khí

1- cánh lái; 2- cáp tín hiệu; 3- servovalve điện - khí; 4- servocylinder khí nén; 5- thanh dẫn động; 6- tay biên; 7- trục quay cánh lái; 8- gốc cánh; 9- thân vỏ tên lửa

1- bộ cộng đại số tín hiệu; 2- khối thuật toán PID; 3- bộ khuếch đại công suất; 4- bộ điều khiển điện tử; 5- khung dẫn từ; 6- nam châm vĩnh cửu; 7- cuộn dây điều khiển; 8- thanh từ cảm; 9- vòi phun; 10- lỗ thu;11- đế phân dòng;

12- piston và trục piston; 13- bộ cảm biến vị trí hành trình trục piston;

servocylinder; 15- trục dẫn động; 16- tay biên; 17- cánh lái; 18- trục quay cánh lái

1.2 Các phương pháp phân tích và tổng hợp động lực học bộ truyền động tự động bám điện - thủy - khí

1.2.1 Các phương pháp phân tích động lực học hệ truyền động tự động bám điện - thủy - khí

Hiện nay, để tiến hành phân tích động lực học hệ truyền động tự động bám điện - thủy - khí có hai phương pháp cơ bản sau:

Phương pháp thứ nhất: Áp dụng một loạt các giả thiết để xây dựng các phương trình động lực học mô tả quan hệ hàm số tuyến tính trực tiếp giữa các thông số đầu vào và đầu ra của các phần tử cấu thành và của cả hệ thống Từ đó xây dựng hàm truyền cho từng phần tử và cho cả

hệ thống Trên cơ sở hàm truyền của hệ thống nhận được, sử dụng các công cụ khảo sát hàm truyền của các phần mềm Matlab - Simulink, Mapble, … để khảo sát ảnh hưởng các thông số của hệ thống Ưu điểm của phương pháp này là khảo sát nhanh được ảnh hưởng các thông số của hệ thống Tuy nhiên kết quả khảo sát có độ tin không cao Phương pháp này thường dùng trong tính toán sơ bộ [7], [28], [33], [38], [41], [43], [67, 68]

Phương pháp thứ hai: Xây dựng hệ phương trình vi phân toán học phi tuyến tổng quát cho phép mô tả các quá trình vật lý xảy ra và tương tác với nhau trong hệ thống và sử dụng các phương pháp tích phân số

để giải mô hình toán, trên cơ sở đó tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các thông số thiết kế hệ thống Ưu điểm của phương pháp này là xác định được một cách định tính, định lượng và phản ánh chính xác bản chất vật lý Tuy nhiên, mô hình toán xây dựng được là phi tuyến, phức tạp, cần khảo sát nhiều thông số đầu vào và chỉ có thể giải được bằng các phương pháp tích phân số trên máy tính điện tử [11], [13], [43], [54], [63]

1.2.2 Các phương pháp tổng hợp tối ưu động lực học hệ truyền động

Để giải quyết bài toán quy hoạch phi tuyến (1.5) ÷ (1.8) hiện nay

có rất nhiều phương pháp tùy thuộc vào dạng phương trình toán học mô

tả của hàm mục tiêu và các hàm hàm buộc, như: Phương pháp cực tiểu hàm lồi một biến theo phương pháp lát cắt vàng; Phương pháp Hildreth

- D’Esopo; Phương pháp đơn hình Beale; Phương pháp Frank - Wolfe; Phương pháp quy hoạch cực tiểu hàm lõm với các ràng buộc tuyến tính; Phương pháp phân tuyến tính; Phương pháp Gradient; Phương pháp hàm phạt; Phương pháp Simplex cực tiểu hàm phi tuyến; Phương pháp Monte - Carlo

Phương pháp Monte - Carlo giải quyết được bài toán tối ưu mà

hàm mục tiêu f(x) không phải là tuyến tính, không lồi, không lõm, các miền ràng buộc cũng không lồi và hàm mục tiêu f(x) không viết được

dưới dạng hiển mà chỉ có một quy trình tính toán phức tạp để được một giá trị Để giải quyết các bài toán tối ưu như vậy, chúng ta không thể áp dụng được các phương pháp tối ưu đã nêu mà chỉ có thể áp dụng phương pháp Monte - Carlo để tìm lời giải tối ưu toàn cục

Trong bài toán tối ưu các thông số thiết kế của hệ thống truyền động bám điện - thủy - khí nói chung và máy lái điện - khí TLĐH nói riêng, với mô hình toán động lực học được xây dựng dạng phi tuyến,

các hàm mục tiêu f(x) đặt ra đối với hệ thống cũng phi tuyến phức tạp,

ta không thể viết được dưới dạng hiển (tường minh) Như vậy, việc áp dụng phương pháp Mote - Carlo cho bài toán tối ưu máy lái điện - khí TLĐH là phù hợp hơn cả đáp ứng được các yêu cầu về chiến - kỹ thuật của bài toán thiết kế tổng thể quả đạn tên lửa do tổng công trình sư đưa ra

1.3 Tổng quan các công trình nghiên cứu về bài toán động lực học

hệ truyền động tự động bám điện - thủy - khí

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Các hệ truyền động tự động bám điện - thủy - khí ứng dụng trong các thiết bị, khí tài quân sự nói chung và trong máy lái tên lửa nói riêng được nhiều nước có ngành công nghiệp tiên tiến nghiên cứu và phát triển Tuy nhiên, do những bí mật quân sự, những tài liệu thiết kế máy lái này chúng ta không thể tiếp cận được Hiện nay, trong quân đội chúng ta chỉ

có một số ít tài liệu khai thác, hướng dẫn sử dụng một số tên lửa của Liên

Xô cũ và của Nga, còn các loại tên lửa của các nước khác như Pháp, Mỹ,

… chúng ta chỉ biết một số thông số và tính năng chiến kỹ thuật cơ bản được giới thiệu trên các trang mạng Internet [73 - 74]

Mặt khác, trong các tài liệu khoa học kỹ thuật chuyên nghành về truyền động bám điện - thủy - khí nén công nghiệp phục vụ công tác giảng dạy, đào tạo các tác giả chỉ dừng lại ở mức độ mô tả nguyên lý cấu tạo, nguyên lý hoạt động, nguyên lý điều khiển, không đưa ra phương pháp xây dựng mô hình toán động lực học đầy đủ, tổng quát để

mô tả các quá trình điện - từ - cơ - khí nén phức tạp xảy ra bên trong bộ truyền động để làm cơ sở khoa học cho các bài toán phân tích các thông

số động lực học và tổng hợp thiết kế tối ưu các thông số động lực học của bộ truyền động

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Đến nay chưa có cơ sở nào tiến hành nghiên cứu thực sự chuyên sâu phương pháp tính toán, thiết kế một cách chi tiết có hệ thống sản phẩm máy lái điều khiển đa kênh nói chung và máy lái điện - khí TLĐH nói riêng Trước đây, trong các năm từ 2006 - 2007, 2007 - 2008, 2012 và

2015 tại Viện KH-CNQS có mở một số đề tài, nhiệm vụ về máy lái điện - thủy và điện - khí Nội dung chủ yếu của các đề tài, nhiệm vụ này là đề cập đến việc xây dựng bản vẽ thiết kế chi tiết và xây dựng quy trình công nghệ chế thử theo mẫu máy lái điện - khí bằng khả năng công nghệ trong nước Việc xây dựng mô hình toán động lực học máy lái mới dừng lại ở dạng đơn giản hóa, bán thực nghiệm còn nhiều tham số chưa được tính đến và chưa đưa ra được các cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình thiết kế động lực học tối ưu máy lái Để góp phần giải quyết các hạn chế này,

NCS lựa chọn đề tài “Nghiên cứu phân tích và tổng hợp thiết kế động lực học tối ưu máy lái điện - khí tên lửa đối hải” với mục đích xây dựng

được mô hình động lực học tổng quát máy lái điện - khí TLĐH cho phép phản ánh đầy đủ các quá trình điện - từ - cơ - khí nén xảy ra khi máy lái hoạt động và xây dựng được các mô hình máy lái điện - khí theo bài toán thiết kế tối ưu động lực học đơn chỉ tiêu và đa chỉ tiêu chất lượng

1.4 Kết luận chương 1

Tổng quan về các loại máy lái theo nguyên lý truyền động tự động bám điện - thủy - khí Tổng quan về máy lái điện - khí TLĐH Phân tích, đánh giá các nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước về các vấn đề xây dựng mô hình toán động lực học, giải bài toán phân tích và tổng hợp thiết kế tối ưu động lực học hệ truyền động tự động bám điện - thủy - khí nói chung

và máy lái điện - khí TLĐH nói riêng Đã làm rõ các hạn chế của các mô hình vật lý mô tả đối tượng, các mô hình tính toán cũng như các phương pháp phân tích và tổng hợp thiết kế tối ưu các hệ truyền động đã công bố Trên cơ sở các phân tích đó đã chỉ ra các vấn đề cần tiếp tục cần nghiên cứu, giải quyết, từ đó xác định được mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận án

Chương 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC

TỔNG QUÁT MÁY LÁI ĐIỆN - KHÍ 2.1 Chọn hệ tọa độ tính toán

Căn cứ sơ đồ phối trí lắp ráp thực tế của máy lái điện - khí trong khoang tên lửa theo sơ đồ cánh khí động “X” ta sử dụng các hệ tọa độ sau (hình 2.1 và hình 2.2):

Hình 2.1 Sơ đồ điều khiển - cơ - động lực học máy lái điện - khí

- Hệ tọa độ liên kết Oxyz gắn với tên lửa và di chuyển cùng với tên lửa

- Hệ toạ độ vận tốc Oxvyvzv có gốc toạ độ nằm tại trọng tâm của tên lửa

- Hệ toạ độ vận tốc và hệ toạ độ liên kết liên hệ với nhau bằng các góc tấn t và góc trượt cạnh  (hình 2.2)

Hình 2.2 Sơ đồ quan hệ giữa hệ toạ độ liên kết và hệ toạ độ vận tốc

- Trục Om trùng với trục quay cánh lái Trục Om nằm trong mặt

phẳng yOz và và tạo với trục Oz một góc ψ = 45 o

- Trục piston và piston của động cơ servocylinder chuyển động song song với trục Ox

- Trục quay của vòi phun v-v và trục quay của cánh lái c-csong song với trục Om

2.2 Các giả thiết

- Lượng dò từ thông của nam châm vĩnh cửu kích từ và nam châm điện điều khiển ra môi trường là không đáng kể

- Coi cụm thanh từ cảm - vòi phun và piston của động cơ servocylinder là các chất điểm

- Máy lái chuyển động với vận tốc của tên lửa v tl không đổi trong giai đoạn quỹ đạo bay hành trình

- Nguồn khí nén nóng động lực được lấy từ sau động cơ hành trình tua - bin để cấp cho máy lái hoạt động là ổn định

- Các biến áp suất và nhiệt độ khí nén trong các khoang xylanh của động cơ servoxylinder phân bố đều

2.3 Hệ phương trình vi phân mô hình toán động lực học tổng quát máy lái điện - khí TLĐH

Mô hình toán động lực học tổng quát máy lái điện - khí TLĐH gồm 7 phương trình vi phân phi tuyến tương ứng với 7 ẩn số biến thiên

theo thời gian φ(t), I cd (t), x p (t), p 1 (t), p 2 (t), T 1 (t) và T 2 (t):

Phương trình chuyển động quay của cụm vòi phun - thanh từ cảm:

Phương trình thay đổi áp suất trong khoang phải động cơ servocylinder:

Các phương trình liên hệ các biến số:

Phương trình điện áp trên hai cuộn dây điều khiển, điện áp này là điện áp đầu ra của bộ điều khiển PID:

2

2 2

2 (t) 0,4

Phương trình mô men ma sát khô M msk cản chuyển động quay cụm thanh từ cảm - vòi phun:

M msk = P tcvp k msl r ob (2.43) Phương trình khối lượng m pqđ quy đổi về trục piston:

Phương trình lực khí nén F kn tác dụng lên piston

F kn = S p (p 1 (t) - p 2 (t)) (2.46)

Phương trình lực li tâm F lt do chuyển động quay của trục dẫn động và cánh lái:

trong đó: μ o - hằng số từ thẩm chân không, H/m; μ kk - hệ số từ thẩm khe

hở không khí, H/m; a, b - kích thước mặt đầu của thanh từ cảm, m; c là khe hở giữa hai cực từ, m; L tc - bán kính quay của thanh từ cảm, m; H m -

cường độ cảm ứng từ của nam châm vĩnh cửu, A/m; l m - chiều dài của nam

châm vĩnh cửu, m; n cd - số vòng dây cuộn dây; L cd - trở kháng cảm ứng của hai cuộn dây điều khiển, 2

2 / 4

L  n  S  , H (ở đây: S tc là tiết diện ngang đầu thanh từ cảm, m2); Z cd (t) - tổng trở kháng của hai cuộn dây

Z t  R  L , Ω (ở đây: ω là tần số quy luật tín

hiệu điều khiển, rad/s; R cd là tổng thuần trở của hai cuộn dây điều khiển

dây, m; d cd là đường kính dây quấn, m)); ΔU e (t) - điện áp đầu ra của bộ

cộng đại số tín hiệu điều khiển U đk (t) và tín hiệu phản hồi U fh (t),

ΔU e (t)= U đk (t) - U fh (t), V; K P - hệ số khuếch đại tỷ lệ; K I - hệ số tích

phân; K D - hệ số vi phân; P tcvp - trọng lượng cụm thanh từ cảm - vòi

phun, N; k msl - hệ số ma sát lăn của ổ bi; r ob là bán kính ổ bi, m; p 1 (t) và

p 2 (t) - áp suất khí trong khoang trái và khoang phải động cơ

servocylinder, N/m2; T 1 (t) và T 2 (t) - nhiệt độ khí công tác trong khoang

trái và khoang phải động cơ servocylinder, oK; p n - áp suất nguồn khí nén, N/m2; T n - nhiệt độ nguồn khí nén, oK; F n - tiết diện nắp xy lanh,

m2; D xl - đường kính xy lanh, m; T a - nhiệt độ môi trường bên ngoài vỏ

xy lanh; A- đương lượng công của nhiệt; α tn - hệ số truyền nhiệt vật liệu

vỏ xy lanh; x po - “khoảng chết” hành trình của piston tại đáy hai bên

động cơ servocylinder, m; R- hằng số khí; k- hệ số đoạn nhiệt không khí; K- hằng số, K = 2 / (k k1); f 1t , f 2t , f 1p , f 2p - các tiết diện thông vào/ra hai khoang động cơ servocylinder, m2; φ(ε n1 ), φ(ε 1a ), φ(ε n2 ), φ(ε 2a )

- các hàm lưu lượng khí vào/ra hai khoang động cơ servocylinder ρ- tỷ

trọng trung bình của môi trường không khí trong trần bay của TLĐH

dưới âm, kg/m 3

; v tl - tốc độ bay hành trình của tên lửa, m/s; α - góc tạo

thành bởi hướng véc tơ tốc độ bay của tên lửa và mặt phẳng tiết diện

nâng của cánh, α = δ c + α tx (ở đây: δ c - góc lật cánh lái; α tx - góc tấn của

tên lửa chiếu lên mặt phẳng cánh lái, α tx = α tx cosψ); OO - khoảng ta

cách ngắn nhất từ tọa độ tâm áp đến trục quay cánh lái, m; C l (α), C d (α) -

hệ số lực nâng và hệ số lực cản khí động của cánh lái

Mô hình toán động lực học máy lái điện - khí TLĐH là hệ phương trình vi phân phi tuyến không thể giải được bằng phương pháp giải tích tường minh Để giải mô hình toán trên trong luận án sử dụng phương pháp tích phân số Runge - Kutta được lập trình bằng phần mềm Visual Basic 6

2.4 Xác định các thông số đầu vào khảo sát tích phân số mô hình toán động lực học máy lái

Các thông số đầu vào để khảo sát tích phân số mô hình toán động lực học máy lái được xác định trên máy lái điện - khí mẫu đối chứng và các thông số của bộ điều khiển máy lái được chế tạo tại luận án

2.5 Xác định các điều kiện ban đầu và điều kiện biên của các biến số

2.5.1 Xác định các điều kiện ban đầu của các biến số

Để xác định được các giá trị ban đầu của các biến p 10 , p 20 , T 10 , T 20

trong trạng thái ổn lập ta buộc phải tiến hành tích phân số mô hình toán động lực học máy lái theo 2 bước:

Bước 1: bước chuẩn bị hoạt động:

- Trạng thái ban đầu: φ(0) = 0, x p (0) = 0, U đk (0) = 0, I cd (0) = 0

- Trạng thái tiếp theo: p = (5.10 5 ÷ 8.10 5 ) N/m 2 , T = (293 ÷ 573) o K