Ответы на экзаменационные вопросы № 1-40 по дисциплине «Радиосистемы управления» (Назначение и состав систем радиоуправления. Управление бортовой аппаратурой с командного пункта), страница 14

            На рисунке 2.21 приведена структурная схема АП по одной угловой координате, которая содержит динамические звенья, отображающие корпус ракеты, чувствительный элемент для измерения отклонений и рулевой тракт.

            Влияние случайных возмущений на схему стабилизации (случайные воздействия на корпус, флюктуации тяги, вибрации деталей, люфты механизмов, шумы усилителей и др.) представлено на рисунке подключением источника аддитивных шумов (шумообразного изменения угла).

Рассмотрим каждое звено в отдельности.

1.  Звено «корпус ракеты» описывается передаточной функцией угла тангажа по углу отклонения руля высоты

                             (2.5)

или такой же передаточной функцией для осесимметричных ракет по рысканию  . Вид передаточной функции по крену  несколько отличается от приведенных передаточных функций, однако звено стабилизации по крену большей частью не входит в контур радиоуправления ЛА, в связи с чем мы его рассматривать не будем.

В формуле (2.5) параметры функции передачи выражаются через силы и моменты, действующие на ракету в полете,  - коэффициент передачи угла тангажа по углу отклонения руля

2.  Рулевой тракт представляет собой силовой следящий привод с обратной связью, управляющий рулевыми машинами, которые отрабатывают измеренный угол поворота корпуса ракеты, воздействуя на соответствующие элементы рулевого устройства (для крылатых ракет – поворотные поверхности аэродинамических рулей, для баллистических ракет – газовые рули или двигатели ориентации).

Для поворота рулевых плоскостей ЛА используются электрические, гидравлические и пневматические рулевые машины.

Угол поворота руля δ измеряется потенциометричеким датчиком, напряжение которого используется для жесткой ОС. Корпус датчика крепится неподвижно относительно корпуса ракеты, а движок жестко связывается с валом руля. При повороте руля движок поворачивается и снимаемое напряжение оказывается пропорциональным углу поворота.

            Скорость измерения угла поворота руля измеряется тахогенератором, т.е. генератором переменного или постоянного тока, вырабатывающим напряжение, пропорциональное скорости вращения ротора. Корпус генератора неподвижен, а вал ротора связывается с помощью зубчатой передачи с валом руля. Сигнал тахогенератора используется для демпфирования привода (гибкая ОС).

            Передаточную функцию прямой цепи рулевого тракта, состоящей из электрической рулевой машины, нагруженной рулем, и усилителя, можно записать

          

1.  Чувствительными элементами для измерения углового отклонения от начальной ориентации ЛА являются гироскопические датчики углов. Каждый такой датчик представляет собой свободный гироскоп, т.е. гироскоп с тремя степенями свободы ( прочесть устройство гироскопов самостоятельно [5,с.278]).

Измерение углов с помощью свободных гироскопов производится практически безынерционно, т.е. передаточная функция датчика имеет вид

3.  ,           Чувствительным элементом для измерения угловой скорости поворота ЛА является дифференцирующий гироскоп (гиротахометр (ГТ)). Это устойчивое колебательное звено

 .                          (2.10)

Если угловая скорость ракеты невелика по сравнению с собственной частотой гиротахометра (υ΄ ≈ ψ΄ « 1/Tтг), то он может быть представлен дифференцирующим звеном с передаточной функцией

                       .                

при наличии в составе АП свободного гироскопа () контур стабилизации характеризуется астатизмом 1-го порядка, и, следовательно, динамическая ошибка при прямолинейном полете отсутствует.

14. Рулевой тракт представляет собой силовой следящий привод с обратной связью, управляющий рулевыми машинами, которые отрабатывают измеренный угол поворота корпуса ракеты, воздействуя на соответствующие элементы рулевого устройства (для крылатых ракет – поворотные поверхности аэродинамических рулей, для баллистических ракет – газовые рули или двигатели ориентации).

Для поворота рулевых плоскостей ЛА используются электрические, гидравлические и пневматические рулевые машины.