2-4 Недолік пристрою
2-4 Недолік пристрою:
a - Статичний приріст:
Якщо ми обчислимо статичний коефіцієнт посилення "природної площини" та "затухаючої площини", отримаємо:
Статичний коефіцієнт посилення менший за абсолютним значенням, ніж коефіцієнт посилення. Втрата може досягати 30%. Це пов’язано з тим, що демпфер висоти тону «обробляє» команди пілота (швидкість тангажу, регульована d m p), і кут коливань атаки однаково.
Основним недоліком є те, що для отримання однакової швидкості кроку "затухаюча площина" вимагає вищого порядку від пілота порівняно з "природною площиною". Ця проблема особливо чутлива у разі поломки або виходу з ладу демпфера кроку. Дійсно, у такому випадку кут коливань атаки не тільки знову з’явиться (про це може сигналізувати пілот), але, крім того, літак не має такої самої поведінки «в кінцевому значенні». Тому змінюється як перехідний режим, так і постійний режим системи. Таким чином, навіть якщо пілот приймає "гнучке" пілотування, щоб не викликати коливання падіння, він відчуває (небезпечне) відчуття пілотування літака, "ефективність" керованих поверхонь якого змінена.
Якщо не вдається запобігти виникненню коливань падіння у випадку виходу з ладу демпфера тону, можна, з іншого боку, подолати проблему статичних коефіцієнтів посилення, додавши пропускний фільтр високо в зворотному контурі "затухаючої площини".
b - фільтр високих частот:
Метою цього пристрою є:
- Змінити перехідний режим для покращення амортизації,
- Зберігайте статичний коефіцієнт посилення природної площини, тобто амплітуду відгуку в стійкому стані,
- Поважайте "пілотні замовлення".
Тепер "частоти пілота" та частоти швидкості качки q стаціонарного стану є бас порівняно з показниками швидкості тону в перехідному режимі.
Таким чином, додавання фільтра високих частот у зворотний цикл (цикл корекції) дозволяє зберігати лише інформацію про "високі частоти" для поліпшення перехідного режиму, одночасно "стираючи" "низькі частоти".
Тоді синоптик системи такий:
Визначення та регулювання фільтра:
Діаграма амплітуди Боде бажаного фільтра:
Асимптоти цієї діаграми дозволяють дати нам передавальну функцію:
Щоб зберегти корисну інформацію ("високі частоти" висоти тону), необхідно встановити граничний імпульс фільтра на менше половини імпульсу кута атаки. Пульсація наказів пілота менше, ніж імпульс відключення фільтра, вони будуть сильно ослаблені у зворотному контурі. Тому необхідно взяти:
Регулювання коефіцієнта підсилення Kq:
З додаванням фільтра FTBF системи стає:
Отримуємо функцію передачі третього порядку. Регулювання коефіцієнта підсилення K q отримати непросто.
c - Особливий випадок - Спрощуючий фільтр:
Якщо ми можемо взяти (тобто якщо), вираз для спрощується, оскільки ми маємо:
Потім записується функція передачі по замкнутому циклу:
Отже маємо: і бажана мета досягнута.
Показано, що місце Еванса - це коло, центроване на початку осей, що має для точок відліку полюси природної площини.
Для регулювання K q достатньо навести x AT та визначити знаменники передавальних функцій:
Увага: Ця формула застосовується лише за умови .
Ми перевіряємо, що вибираючи x AT> x OI (ціль демпфера кроку), маємо, оскільки m m q до стабілізації.