Структурная схема нагруженной рулевой машинки.

В предыдущем параграфе обосновано выбран пневматический привод. Будем использовать однокаскадный привод с распределителем типа «струйная трубка». Указанный тип привода обладает не высоким КПД, но очень прост и надёжен, что имеет большое значение для беспилотных ЛА одноразового использования (ракет класса воздух-воздух).

Для проведения расчётов используем упрощенную линеаризованную модель нагруженной пневматической рулевой машинки (РМ). Структурная схема РМ представлена на Рис. 9.

Здесь

 – угол разворота струйной трубки относительно нейтрального положения;

 – максимальное значение угла разворота струйной трубки;

 – максимальное значение угла поворота руля;

 – максимальное значение скорости поворота руля;

 – Коэффициент запаса по нагрузке;

 – постоянная времени, обуславливающая динамику РМ из- за сжимаемости рабочего тела.

Согласно приведённой схеме запишем ПФ РМ:

, где (19)

; . (19’)

Для определения параметров ПФ РМ необходимо определить значения угла и скорости отклонения руля.

4.4.2 Определение статической составляющей угла отклонения руля ЛА .

При помощи структурной схемы Рис. 4 составим ПФ :

, (20)

здесь символом «~» обозначены небезынерционные части ПФ, т.е. ПФ без учёта коэффициента передачи.

Выражение (20) позволяет легко определить установившееся значение положения руля под действием сигнала управления :

.

4.4.3 Определение статической составляющей угла отклонения руля ЛА .

Найдём эквивалентное отклонение руля, соответствующее действию заданного возмущающего момента:

.

При помощи структурной схемы Рис. 5 составим ПФ :

, (21)

Таким образом, учитывая (21), получим:

.

4.4.4 Определение динамических составляющих угла отклонения руля ЛА  и .

Для определения динамических составляющих угла отклонения руля произведём моделирование при помощи пакета Matlab 6.5. Структурная схема для моделирования составлена на основе Рис. 4, и приведена на Рис.10. В ней ПФ привода представлена через интеграторы.

Моделирование проводится при максимальном значении входного сигнала (управления). Переходные процессы  и  снятые в точках после интеграторов, приведены на Рис.11, 12.

По графикам определяем максимальные значения  и :

;

.

Для линейной модели РП справедлив принцип суперпозиции:

, где  (22)

 – отклонение руля (суммарное);

 – динамическая составляющая отклонения руля;

 – реакция руля на возмущения;

 – отклонение руля при отработки сигнала управления.

Для большинства ЛА последние два слагаемых выражения (22) изменяются медленно, поэтому в расчётах их будем полагать стационарными величинами, равными их установившимся значениям. Т.е.:

;

.

Таким образом, максимальное значение отклонения руля

,

и при этом считаем

.

	Рис. 11 Переходный процесс .

	Рис. 12 Переходный процесс .