1. Wprowadzenie do systemu sterowania gramofonu symulacyjnego samolotu
Gramofon do symulacji lotu składa się głównie z trzech części: ramy zewnętrznej, ramy środkowej i ramy wewnętrznej. Rysunek 1 pokazuje schemat trójosiowego gramofonu do symulacji lotu określonego modelu. Środkowa rama i wewnętrzna rama są zamkniętymi konstrukcjami, a zewnętrzna rama przyjmuje strukturę kamertonu. Wewnętrzne i zewnętrzne trzy ramy są napędzane przez serwomotor dla ciągłej rotacji. Czujnik, taki jak żyroskop i osoba poszukująca, jest zamontowany na wewnętrznej ramie w celu wyczuwania położenia lotu i ruchu kątowego samolotu, a sygnały we / wy czujnika i sterownika są wyjmowane z podstawy przez przewodzący pierścień, w ten sposób zbierając sygnały o różnych pozycjach. Przekształcony w mechaniczny obrót stołu obrotowego. Fizyczne znaczenie zewnętrznych i wewnętrznych trzech skrzynek odpowiednio oznacza, że zewnętrzna rama wskazuje, że statek powietrzny odbiega od trasy, środkowa ramka oznacza skok samolotu, a wewnętrzna rama wskazuje, że statek powietrzny się toczy. Trzy ramki jednocześnie wykonują akcję symulującą prawdziwe położenie lotu w przestrzeni trójwymiarowej.
Część napędowa systemu jest napędzana głównie przez serwomotor dla ramy zewnętrznej, ramy środkowej i ramy wewnętrznej, a serwosilniki są sterowane przez odpowiednie serwonapędy do pracy silnika. Trzy ramy są również wyposażone w indukcyjny synchronizator i tachometr do monitorowania obrotowej pozycji kątowej i prędkości kątowej symulowanego stołu obrotowego.
Trzy wewnętrzne i zewnętrzne ramy gramofonu są niezależne od siebie pod kontrolą, więc układ sterowania przyjmuje schemat pokazany na FIG. 2. Schemat sterowania przyjmuje kombinację komputera hosta i komputera niższego. Komputer jest używany jako górny komputer do monitorowania i zarządzania serwosterowaniem w czasie rzeczywistym. Dolna maszyna służy do bezpośredniego sterowania siłownikami trzech kanałów. Ponieważ fizyczna struktura każdej pętli sterowania kanałem jest taka sama, relacja kontrolna między trzema kanałami jest relacją równoległą.
Panel operacyjny górnego komputera służy do ustawienia stanu roboczego systemu, a informacja o stanie roboczym jest wyświetlana na górnym komputerze. Górny komputer przesyła polecenie set do dolnego komputera, a magistrala między górnym komputerem a niższym komputerem wymienia dane. Niższy komputer może konwertować sygnał wyjściowy zgodnie z zebranym sygnałem sprzężenia zwrotnego zgodnie z zaprogramowanym algorytmem algorytmu sterowania, a następnie sterować silnikiem za pośrednictwem wyjścia cyfrowego / analogowego, aby zrealizować sterowanie w czasie rzeczywistym gramofonem samolotu.
3.1 projekt pętli prądowej
Zastosowanie ujemnego sprzężenia zwrotnego w pętli prądowej pozwala silnikowi na przeciążenie, jak również ograniczenie maksymalnej wartości prądu, chroniąc w ten sposób silnik przed szybkim startem lub hamowaniem.
3.2 projekt pętli prędkości
Konstrukcja pętli prędkości jest nieodzowną częścią układu kontroli położenia, aby zapewnić statyczną dokładność pętli prędkości. System wykorzystuje maszynę do pomiaru prędkości jako element sprzężenia zwrotnego prędkości w celu utworzenia pętli sprzężenia zwrotnego prędkości.
3,3-pozycyjny pierścień
Układ sterowania pętlą położenia systemu składa się z: pętli prędkości, PWM, silnika momentu obrotowego i maszyny do pomiaru prędkości. Ponieważ kontroler położenia jest sterownikiem cyfrowym, może być realizowany przez komputer. Kiedy układ sterowania wykonuje kontrolę śledzenia prędkości, istnieje tylko dokładny sygnał położenia, ale nie ma dokładnego elementu pomiaru prędkości. Dlatego sygnał prędkości może być uzyskany tylko metodą różnicy sygnału pozycji, a następnie jest wykonywana kontrola pętli zamkniętej pozycji i przyjmowana jest dokładność pętli pozycji. Kontroluj dokładność pętli prędkości.
4. Wniosek
W niniejszym dokumencie przedstawiono ogólny schemat gramofonu do symulacji statku powietrznego i zbudowano model matematyczny gramofonu z jedną ramką. Wprowadzono metodę projektowania regulatora obrotnicy, a następnie przeanalizowano stabilność i dokładność schematu sterowania. Model symulacyjny systemu sterowania jest zbudowany przez platformę symulacyjną MATLAB. Sygnał wejściowy symulacji jest symulowany na podstawie przykładu, a sygnał stałej częstotliwości i polecenie pozycji są wysyłane dla modelu symulacyjnego. Wyniki symulacji są analizowane. Skuteczność systemu kontroli potwierdzają wyniki eksperymentalne.
