ДПЛА при шуме в управляющем сигнале

1. Функциональная схема системы:

Здесь: - управляющий сигнал, устанавливающий требуемую угловую скорость рысканья ДПЛА (угловую скорость вращения ДПЛА относительно его поперечной оси y). Сигнал рассчитывается системой наведения следующим образом:

, где - скорость полета ДПЛА, - заданный радиус окружности, по которой ДПЛА должен совершать движение с целью мониторинга подстилающей поверхности. Предполагается, что угол крена ДПЛА во время полета равен нулю;

- шум в управляющем сигнале - стационарный случайный процесс;

- сигнал ошибки по регулируемой координате (угловой скорости рысканья ДПЛА);

- команда управления рулями;

- угол поворота рулей;

- угловая скорость рысканья ДПЛА (угловая скорость вращения ДПЛА относительно его поперечной оси y);

- угловое ускорение вращения ДПЛА относительно его поперечной оси y.

2. Математические модели компонентов системы:

2.1. Регулятор

.

2.2. Рулевой привод

2.3. Динамика ДПЛА описывается следующими передаточными функциями ДПЛА как объекта управления в угловом движении в боковом канале

3. Входы и выход системы:

= = const – управляющий сигнал по угловой скорости рысканья. Сигнал поступает из системы наведения ДПЛА;

- шум в управляющем сигнале - стационарный случайный процесс;

- угловая скорость рысканья ДПЛА - выход.

4. Начальные условия движения системы: нулевые.

5. Возможные методы анализа:

а) Частотный метод - для оценки математического ожидания и дисперсии выхода при линейном варианте системы (без учета нелинейности в рулевом приводе) в установившемся режиме.

б) Метод уравнений моментов при линейном варианте системы (без учета нелинейности в рулевом приводе) в переходном и в установившемся режимах.

б) Метод Монте-Карло (без учета и с учетом указанной нелинейности).

6. Требуется:

а) Для линейного варианта системы рассчитать двумя методами (метод Монте-Карло + один из аналитических методов, указанныхв варианте задания) математическое ожидание и дисперсию угловой скорости рысканья ДПЛА в установившемся режиме. Сравнить полученные решения.

б) Для нелинейного варианта системы рассчитать методом Монте-Карло и построить графики зависимостей и от варьируемого параметра при изменении этого параметра в заданном диапазоне с заданным шагом . Наименование варьируемого параметра, диапазон и шаг его варьирования указаны в исходных данных для заданного варианта задания.

7. Исходные данные: указаныв таблице исходных данных к вариантам задания 3.

Характеристики формирующих фильтров для имитации окрашенных шумов указаны в таблицах 1 и 2.

Шаг интегрирования должен быть не более 0.005 с.