Дипломная работа: Синтез алгоритмов согласованного управления пространственным движением беспилотным летательным аппаратом
Угловая скорость вращения пропеллера :
, (1.3.5)
где - момент сопротивления вращения пропеллера;
- вращающий момент поршневого двигателя;
- момент инерции вала двигателя;
- момент инерции пропеллера.
Вращающий момент поршневого двигателя :
, (1.3.6)
где - температура на уровне моря;
- температура на текущей высоте;
- всасывание;
- угловая скорость вращения пропеллера в радиан/минуту.
Всасывание топлива :
, (1.3.7)
где p – давление на текущей высоте; - нормированный показатель ручки управления дроссельной заслонкой двигателя.
Расход топлива :
, (1.3.8)
где показывает зависимость расхода топлива от всасывания и угловой скорости вращения пропеллера.
1.4 Модель атмосферы и воздушных возмущений
Модель атмосферы включает в себя модель стандартной атмосферы и модель ветровых возмущений.
Стандартная атмосфера. В качестве стандартной атмосферы рассматриваются зависимости следующих параметров от текущей высоты:
статическое давление p = p(H);
температура воздуха T = T(H);
плотность воздуха =
;
скорость звука Vsnd = Vsnd(H).
Эти зависимости были взяты из описания модели стандартной атмосферы 1976. И представляют собой набор замеров проведенных на разной высоте, промежуточные значения получаем путем линейной аппроксимации этих зависимостей.
Воздушные возмущения. Динамическое воздействие воздушных возмущений на БПЛА может быть формализовано на основе определения воздушной скорости БПЛА, углов атаки и скольжения, с учётом воздействия воздушного потока.
Взаимосвязь между векторами воздушной скорости V, путевой скорости Vk и скорости ветра Vwind определяется соотношением
. (1.4.1)
Полный вектор скорости воздушных возмущений включает в себя:
· скорость постоянного ветра ;
· турбулентность .
. (1.4.2)
Скорость и ускорение постоянной составляющей ветровых возмущений
; (1.4.3)
, (1.4.4)