Automatic control of an aircraft flying a turn

• Autorzy: Cichoń M. , Maryniak J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Co-ordination of a turn is a complex case. Correct turn is done with such a bank that the resultant force of centrifugal and gravity forces will be in the symmetry plane of the aeroplane. The paper deals with a general mathematical model of an aeroplane in spatial flight. The following problems have been analysed: characteristic parameters of a correct turn, general physical and mathematical control model, approved steering principles and block schema of the equipment. The most important thing is a correct choice of the control system and suitable amplification factors. The autopilot contains four channels, which can control the flight thanks to deflection of the height control surface, direction control surface, ailerons and the engine control lever. Results of the research were obtained by means of numerical simulation of complete model of dynamics of an aeroplane with automatic control system, on the basis of a programme written in the calculation environment of MATLAB package, and were presented in graphic forms.

PL

Automatyczne sterowanie lotem samolotu w zakręcie. Koordynacja zakrętu jest sprawą złożoną. Prawidłowy zakręt powinien być wykonany przy takim przechyleniu, aby wypadkowa siły ciężkości i siły odśrodkowej leżała w płaszczyźnie symwtrii samolotu. W pracy pokazano ogólny model matematyczny samolotu sterowanego w locie przestrzennym. Przedstawiono charakterystyczne parametry zakrętu prawidłowego, ogólny model fizyczny i matematyczny sterowania, postać przyjętych praw sterowania oraz schemat blokowy urządzenia. Najważniejszy jest prawidłowy dobór układu sterowania i odpowiednich współczynników wzmocnienia. Przyjęto, że badany autopilot jest czterokanałowy, mogący sterować lotem za pomocą wychylenia steru wysokości, steru kierunku, lotek i dźwigni sterowania silnikami. Wyniki badań uzyskano w wyniku symulacji numerycznej pełnego modelu dynamiki samolotu z układem automatycznego sterowania w oparciu o program napisany w środowisku obliczeniowym pakietu MATLAB. Zostały one przedstawione w postaci graficznej.

Słowa kluczowe

EN

automatic control system; autopilot; co-ordinated turn; flight simulation

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 38 nr 4
• Strony: 929--945
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12, rys.

Twórcy

autor

Cichoń M.

• Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology

autor

Maryniak J.

• Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. CiCHOŃ M., 1998, Modelowanie i symulacja numeryczna dynamiki samolotu automatycznie sterowanego w fazie zakrętu prawidłowego na przykładzie samolotu szkolno-bojowego PZL 1-22 IRYDA, Master's degree thesis, Warsaw University of Technology, Warsaw.
• 2. COLLINSON R.P.G., 1996, Introduction to Avionics, Microwave Technology Series.
• 3. Ilustrowany leksykon lotniczy "Osprzęt i radioelektronika", 1990, WKŁ Warsaw.
• 4. JANKOWSKI K., MARYNIAK J., 1988, Le système commandé en tant que système a liaisons non holonomes. Cas d'un hélicoptère / The Controlled System as System with Non-Holonomic Constraints. Case of a Helicopter, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 7, 2,157-173.
• 5. KACZOREK T., 1993, Teoria sterowania i systemów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warsaw.
• 6. MARYNIAK J., 1975, Dynamiczna teoria obiektów ruchomych, Scientific Surveys Warsaw University of Technology, Mechanics, 32, Warsaw.
• 7. MARYNIAK J., 1985, Ogólny model symulacji samolotu, Report of Research Team for Moving Objects Dynamics, ITLiMS Dept. MEiL PW, Warsaw, No 141/85.
• 8. MARYNIAK J., 1993, Ogólny model matematyczny sterowanego samolotu, Mechanics and Aviation, Warsaw.
• 9. MCLEAN D., 1990, Automatic Flight Control Systems, Prentice Hall International, London.
• 10. NELSON R.C., 1989, Flight Stability and Automatic Control, McGraw-Hill, Second Edition.
• 11. PALLETT E.H., COYLE S., 1993, Automatic Flight Control, Blackwell, Forth Edition.
• 12. SZCZEPAŃSKI C, 1986, Modelowanie i badanie zamkniętego układu sterowania lotem samolotu, Ph.D. thesis, Warsaw.