第六章侧向运动的稳定控制　.ppt

第六章 侧向运动的稳定与控制;根轨迹绘制法则;对数频率特性曲线——稳定裕度;鱼雷空间运动可以分解为纵向运动和侧向运动，鱼雷侧向运动和横滚运动是交连在一起的，如果鱼雷有很好的横滚控制，也可以将侧向运动和横滚运动分开，单独研究鱼雷的侧向运动和单独研究鱼雷的横滚运动。 鱼雷的侧向运动是指鱼雷在某一水平面内运动，典型弹道有水平直线运动、定角回旋运动。 ;对鱼雷侧向运动的稳定性分析包括：瞬态响应、稳态响应;§6-1 航向控制系统的基本原理;鱼雷航向控制系统为负反馈控制系统，控制规律为;§6-2 航向控制系统的动态特性;根据鱼雷侧向运动的微分方程组 ;将;特征方程为;二 过渡过程分析： ;某鱼雷的特征方程为;三 稳定性分析;不考虑舵机时间常数;结论： a.鱼雷航向采用比例控制系统，如果不考虑舵机的时间常数，无论 如何增加，该系统都是稳定系统，并且随着 值的增加，系统的动态响应变快，但是 值不能太大。 b.鱼雷航向采用比例控制系统，如果考虑舵机的时间常数，随着 值的增加，该系统由稳定系统变为不稳定系统。可以看出虽然舵机的时间常数较小，但是对系统的稳定性影响较大。由此得出结论，舵机的时间常数越小越好，一般鱼雷舵机的时间常数需小于0.05。;2. 用频率特性法分析鱼雷航向运动的稳定性 ;对数幅相特性曲线;①截止频率： ②相角稳定裕度： ③经验公式： a.相对谐振峰值： b.最大超调量： c.调节时间：;§6-3 航向控制系统的稳态特性;2.求出系统的开环传递函数;①当输入信号为单位阶跃信号时，即 时，;二、干扰信号作用下的稳态误差;干扰信号作用下的稳态误差公式;结论： ①当系统的干扰信号为单位阶跃信号时，系统存在稳态误差， ； ②加少系统的稳态误差，就要减小系统的开环放大倍数； ③如果希望消除稳态误差，就要将系统设计成二型系统。即采用比例加微分控制。;§6-4 横滚对鱼雷航行质量的影响;1. 对平衡侧滑角和平衡直舵角的影响;2. 对鱼雷航行方向的影响;结论: ① 采用比例控制，横滚产生的航向偏差与平衡直舵角成正比，与传动比成反比。 ②;3. 对鱼雷回转半径的影响;§6-5 横滚控制??统的特性分析;1. 比例控制;系统的动态特性 无阻尼自振频率： 阻尼比： ;2. 微分比例控制;系统的动态特性 无阻尼自振频率： 阻尼比： ; 结论： 系统采用比例加微分控制与单纯采用比例控制相比，系统的无阻尼自振频率不变，而系统的阻尼比增加，即系统的动态特性不变，系统的稳定性阻尼增加； 由于采用了微分控制，系统的抗干扰能力降低，系统应增加抗干扰措施。