Управление тягой и по тангажу для комбинированных летательных аппаратов - RU2019110855A
Код документа: RU2019110855A
Формула
1. Схема (130) управления, содержащая:
схему (404) прогнозирования балансировки движителя, выполненную с возможностью выработки прогнозируемого значения (444, 562) балансировки угла общего шага лопастей движителя для целевого состояния летательного аппарата (100) на основании скорости (422) летательного аппарата и отклонения положения по тангажу от опорного значения (550, 622); и
выходную схему (516, 518), выполненную с возможностью выдачи команды (452, 564) угла общего шага лопастей движителя на основании прогнозируемого значения (444, 562) балансировки угла общего шага лопастей движителя, причем команда (452, 564) угла общего шага лопастей движителя имеет конфигурацию, вызывающую корректировку угла общего шага лопастей движителя (112, 114) летательного аппарата (100).
2. Схема управления по п. 1, в которой прогнозируемое значение балансировки угла общего шага лопастей движителя является оценочным значением установки угла общего шага лопастей для движителя, которое позволяет получить величину тяги для состояния стабилизации воздушной скорости или состояния стабилизации ускорения летательного аппарата.
3. Схема управления по любому из пп. 1 или 2, в которой выходная схема содержит объединитель (516), ограничительную схему (518) для движителя или их комбинацию,
причем команда угла общего шага лопастей движителя имеет конфигурацию, обеспечивающую корректировку величины тяги, развиваемой движителем, и
команда угла общего шага лопастей движителя имеет конфигурацию, вызывающую работу летательного аппарата в состоянии стабилизации воздушной скорости или состоянии стабилизации ускорения летательного аппарата.
4. Схема управления по любому из пп. 1 или 2, также содержащая схему (402) прогнозирования балансировки положения по тангажу, выполненную с возможностью выработки прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу для целевого вертикального состояния летательного аппарата на основании скорости (422) летательного аппарата и положения по тангажу летательного аппарата (424),
причем отклонение положения по тангажу от опорного значения (550, 622) выработано на основании прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу.
5. Схема управления по любому из пп. 1-2, в которой схема (404) прогнозирования балансировки движителя выполнена с возможностью выработки прогнозируемого значения (562) балансировки угла общего шага лопастей движителя на основании одного или более управляющих воздействий пилота,
причем указанные одно или более управляющих воздействий пилота включают в себя управляющее воздействие (524) от командного органа балансировки по тангажу, управляющее воздействие (526) от командного органа управления по тангажу или оба управляющих воздействия.
6. Схема управления по одному из пп. 1-2, также содержащая переключатель (528), выполненный с возможностью выдачи прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу или задаваемого командой значения (544) балансировки положения по тангажу в качестве выбранного значения балансировки положения по тангажу на основании сигнала (540) режима,
причем отклонение положения по тангажу от опорного значения (550, 622) выработано на основании выбранного значения (546) балансировки положения по тангажу.
7. Способ (1500) управления летательным аппаратом (100), включающий:
выработку (1502) прогнозируемого значения балансировки угла общего шага лопастей движителя для целевого состояния летательного аппарата на основании скорости летательного аппарата и отклонения положения по тангажу от опорного значения и
корректировку (1504) угла общего шага лопастей движителя для движителя летательного аппарата на основании прогнозируемого значения балансировки угла общего шага лопастей движителя.
8. Способ по п. 7, также включающий выработку команды (1142) продольного ускорения, усиливаемого за счет силы тяжести, на основании значения синуса выбранного значения (1134) балансировки положения летательного аппарата по тангажу и значения синуса задаваемого командой положения (1136) по тангажу,
причем прогнозируемое значение (442) балансировки угла общего шага лопастей движителя вырабатывают на основании команды (1142) продольного ускорения, усиливаемого за счет силы тяжести.
9. Способ по любому из пп. 7-8, также включающий работу (508) в режиме выбора скорости на основании сигнала (540) режима, причем работа в режиме выбора скорости включает:
выработку независимой команды (1038) скорости по тангажу на основании независимой команды (1032) ускорения по тангажу, при этом независимую команду (1032) ускорения по тангажу вырабатывают на основании одного или более управляющих воздействий (542) пилота;
выработку сигнала (1040) ошибки скорости на основании вычитания скорости (422) летательного аппарата из независимой команды (1038) скорости по тангажу;
применение функции (1026) усиления к сигналу (1040) ошибки скорости с выработкой команды (552) ускорения режима выбора скорости и
выработку команды (452) угла общего шага лопастей движителя на основании команды (552) ускорения при выборе скорости и прогнозируемого значения (444, 562) балансировки угла общего шага лопастей движителя, причем угол общего шага лопастей движителя для движителя корректируют на основании команды (452) угла общего шага лопастей движителя.
10. Способ по любому из пп. 7-8, также включающий работу в режиме (510) команд ускорения на основании сигнала (540) режима, причем работа в режиме команд ускорения включает:
выработку команды (554) ускорения режима команд ускорения на основании независимой команды (1032) ускорения по тангажу и команды (1142) продольного ускорения, усиливаемого за счет силы тяжести, при этом независимую команду (1032) ускорения по тангажу вырабатывают на основании одного или более управляющих воздействий (542) пилота; и
выработку команды (452) угла общего шага лопастей движителя на основании команды (554) ускорения режима команд ускорения и прогнозируемого значения (444, 562) балансировки угла общего шага лопастей движителя, причем угол общего шага лопастей движителя для движителя корректируют на основании команды (452) угла общего шага лопастей движителя.
11. Способ по любому из пп. 7-8, согласно которому летательный аппарат является комбинированным вертолетом, многовинтовым летательным аппаратом, высокоскоростным летательным аппаратом вертикального взлета и посадки или их комбинацией.
12. Схема (130) управления, содержащая:
схему (402) прогнозирования балансировки положения по тангажу, выполненную с возможностью выработки прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу для целевого состояния летательного аппарата (100) на основании скорости (422) летательного аппарата и положения (424) по тангажу летательного аппарата (100); и
выходную схему (506, 514), выполненную с возможностью выдачи команды (550) положения летательного аппарата по тангажу на основании прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу и сигнала (548) управляющего воздействия пилота от командного органа (526) управления по тангажу, причем команда (550) положения летательного аппарата по тангажу имеет конфигурацию, вызывающую корректировку летательного аппарата по углу тангажа.
13. Схема управления по п. 12, также содержащая переключатель (528), выполненный с возможностью выдачи прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу или задаваемого командой значения (544) балансировки положения по тангажу в качестве выбранного значения (546) балансировки положения по тангажу на основании сигнала (540) режима,
причем команда (550) балансировки положения по тангажу выработана на основании выбранного значения (546) балансировки положения по тангажу.
14. Схема управления по п. 13, в которой задаваемое командой значение (544) балансировки положения по тангажу выработано на основании одного или более управляющих воздействий пилота и выработано независимо от скорости (422) летательного аппарата.
15. Схема управления по любому из пп. 12-14, в которой выходная схема содержит модель (506) команд управления по тангажу, контроллер (514) положения по тангажу или их комбинацию,
причем прогнозируемое значение (442) балансировки положения по тангажу является оценочным положением по тангажу летательного аппарата для состояния стабилизации высоты или состояния стабилизации вертикальной скорости летательного аппарата.
16. Схема управления по любому из пп. 12-14, также содержащая контроллер (514) положения по тангажу, выполненный с возможностью:
выработки команды (454, 558) положения летательного аппарата по тангажу для поверхностей управления летательного аппарата по тангажу, имеющей конфигурацию, вызывающую работу летательного аппарата в состоянии стабилизации высоты или состоянии стабилизации вертикальной скорости на основании команды (550) положения летательного аппарата по тангажу; и
отправки команды (454, 558) положения летательного аппарата по тангажу для поверхностей управления летательного аппарата по тангажу в приводы (520) управления моментом по тангажу.
17. Способ (1700) управления летательным аппаратом, включающий:
выработку (1702) прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу для целевого состояния летательного аппарата на основании скорости (422) летательного аппарата и положения по тангажу летательного аппарата (424) и
корректировку (1704) команды (550, 948) положения летательного аппарата по тангажу на основании прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу и сигнала (548) управляющего воздействия пилота от командного органа (526) управления по тангажу.
18. Способ по п. 17, согласно которому выработка команды (550) положения летательного аппарата по тангажу включает:
выработку сигнала (932) ошибки команды положения летательного аппарата по тангажу на основании вычитания задаваемого командой сигнала (948) обратной связи положения летательного аппарата по тангажу из выбранного значения (546) балансировки положения летательного аппарата по тангажу;
выработку ограниченного значения (936) команды скорости тангажа летательного аппарата на основании сигнала (932) ошибки команды положения летательного аппарата по тангажу и
выработку сигнала (940) ошибки команды скорости тангажа летательного аппарата на основании ограниченного значения (936) команды скорости тангажа летательного аппарата, входного сигнала (548) положения по тангажу и сигнала (938) обратной связи балансировки по тангажу,
причем команду (550) положения летательного аппарата по тангажу вырабатывают на основании сигнала (940) ошибки команды скорости тангажа летательного аппарата.
19. Способ по любому из пп. 17-18, также включающий выдачу прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу в схему (404) прогнозирования балансировки движителя, причем схема (404) прогнозирования балансировки движителя выполнена с возможностью выработки прогнозируемого значения (562) балансировки угла общего шага лопастей движителя на основании прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу.
20. Способ по любому из пп. 17-18, также включающий выдачу указанного значения (442) балансировки положения по тангажу в схему (510) команд ускорения, причем схема (510) команд ускорения выполнена с возможностью выработки команды (554) ускорения на основании прогнозируемого значения (442) балансировки положения по тангажу.
