Розробка системи автоматичного керування літальним апаратом типу «літаюче крило»

Abstract

З кожним роком все більше і більше галузей відкривають нові шляхи використання безпілотних літальних апаратів. Безпілотні літальні апарати знаходять широке застосування в різних сферах. Зокрема, застосування безпілотних літальних апаратів в специфічних сферах вимагає особливих зовнішніх форм. Однією з поширених схем, що забезпечує невеликі і рівномірні індуктивні швидкості, що зменшує інтенсивність кінцевих вихорів, є схема безпілотного літаючого апарату типу «літаюче крило». При високих аеродинамічних якостях дана схема має суттєві недоліки щодо забезпечення динамічних характеристик, тобто стійкості і керованості, особливо шляхового керування. Актуальність теми пояснюється тим, що дана схема вважається однією з найскладніших в аеродинаміці, так як безпека польотів вимагає достатнього запасу по стійкості і керованості. Управління каналу шляхового керування є критичним. Тому, дана робота спрямована на вирішення одного з найважливіших питань в системі шляхового керування БПЛА типу «літаюче крило». Основною метою дослідження є розробка системи управління на базі впровадження в систему автоматичного управління PID-регулятора і застосування в якості рульових поверхонь пластинчастих інтерцепторів. Визначити чи володіє крило власною стійкістю і які динамічні характеристики воно здатне забезпечити в польоті. Основними завданнями дослідження є визначення динамічних характеристик за допомогою математичного моделювання. Також, потрібно провести порівняльний аналіз динамічних характеристик літальних апаратів нормальної схеми з «літаючим крилом». Об'єктом дослідження є системи шляхового керування БПЛА типу «літаюче крило». Порівняння характеристик систем управління. Предметом дослідження є характеристики шляхового керування БПЛА типу «літаюче крило» з використанням пластинчастих інтерцепторів і PID-регулятора. В роботі використовувалися такі методи дослідження як порівняльний аналіз, узагальнення, систематизація та синтез, математичне та комп'ютерне моделювання з використанням пакета прикладних програм MATLAB.