Как выбрать соответствующее усиление контроллера для этого автопилота управления креном?

Я пытаюсь выбрать подходящее значение K для этого автопилота управления креном на основе:

Блок-схема автопилота управления креном

Вместо гироскопа я также рассмотрел отрицательную обратную связь, пропорциональную единице усиления. Как выбрать соответствующее усиление контроллера K для системы? (Я подаю в систему ступенчатый импульс). Я знаю, что для каждого самолета оно будет разным, для истребителя вам нужно быстрое время отклика, но, возможно, не так много для коммерческого авиалайнера. Что я пытаюсь выяснить/понять, существуют ли критерии дизайна/метод выбора этого значения?

  • Есть ли перерегулирование (%), к которому я должен стремиться?
  • Установлен ли требуемый коэффициент демпфирования?
  • Или я смотрю на это и нахожу баланс между временем установления и превышения (%)?

Ответы (1)

Вам нужен быстрый отклик, но не перерегулирование. Идеальной реакцией на ступенчатый вход в этом случае было бы критическое затухание . Matlab/Simulink — ваши друзья.

Что следует учитывать в цикле обратной связи:

  • Динамика самолета - моделируется ли начальная реакция инерции? Имеется в виду, раскручивается ли самолет по крену до конечной скорости при отклонении элеронов?
  • Моделируется ли аэродинамическое сопротивление крену?
  • Это цифровая петля, и если да, то какие интеграторы вы используете? Если Эйлер, скорость вашей петли должна быть высокой.

Я видел аналогичную конструкцию для вертолета с усилением регулятора 20 и дополнительным компенсатором крена с + 1 с в прямом контуре и отрицательной обратной связи.

Вы можете визуально оценить отклик, использовать различные настройки усиления обратной связи и найти самый быстрый отклик без перерегулирования. Вам придется проверить его на несколько крайностей. Вам также нужна какая-то форма демпфирующей обратной связи, я думаю, вашей первой задачей будет найти отклик, который не колеблется.

<Вы можете на глаз определить ответ, использовать различные настройки усиления обратной связи и найти самый быстрый отклик без перерегулирования.> Для этого существуют аналитические методы.
Какие именно методы вы имеете в виду? Построение корневого локуса?
@Лиам, например. затем сюжет Боде или Найквиста. Пик перерегулирования определяется с помощью нескольких простых формул: en.wikipedia.org/wiki/Step_response#Control_of_overshoot ecee.colorado.edu/~ecen2270/materials/TransResp2ndOrdSys.pdf [eq. на странице 8, к сожалению, накладывается на картинку]
@Federico, спасибо, это помогло мне прояснить мое понимание того, чего я пытаюсь здесь достичь.
Как выбрать соответствующее усиление контроллера для этого автопилота управления креном?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v