Министерство образования и науки Российской Федерации

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра Системы управления

Курсовая работа

по курсу

Исследование операций и Теория систем

Выполнил: Пушников А.А.

Группа: ПС-669

Проверила Плотникова Н.В.

Дата«____»____________2006г.

 

Челябинск

2006г

Содержание

Теория систем

Модели системы

Модель черного ящика

Модель состава

Модель структуры

Структурная схема

Динамическая модель

Классификация модели

Закономерности модели

Исследование операций

Задача 1

Задача 2

Задача 3

Задача 4

Теория систем   Модели системы

Рассматривается модель движения жесткого летательного аппарата самолетного типа. В качестве исследуемого аппарата взят некий гипотетический самолет современного типа.

  Модель черного ящика

К входам системы относятся управляющие органы летательного аппарата и возмущения окружающей среды. Рассматриваемый самолет обладает органом управления тягой двигателя и аэродинамическими рулями: элероны, закрылки, руль направления и высоты (рис. 1). Так же на самолет влияет скорость ветра, температура и плотность окружающего воздуха.

Рисунок 1. Рулевые органы ЛА

К выходам ЛА относятся данные, полученные с датчиков самолета. Непосредственно измеряется положение летательного аппарата в пространстве относительно нормальной системы координат, для этого используются датчики углового положения и система глобального позиционирования (GPS). Так же измеряются угловые скорости, угловые ускорения, линейные скорости  и линейные ускорения (перегрузки).

Модель состава

Модель движения летательного аппарата можно разбить на следующие подсистемы и элементы:

·  Аэродинамика летательного аппарата. Выражает воздушный поток вокруг самолета. Воздействие воздушного потока заключается в создании сил и моментов.  

·  Момент и сила тяги, вызываемые двигателем.

·  Поступательное движение. Вычисляется скорость движения самолета в связной системе координат.

·  Вращательное движение. Вычисляются угловые скорости самолета в связанной системе координат.

·  Навигация. Вычисляет положение самолета в нормальной системе координат.

·  Угловое положение. Через углы Эйлера или матрицу направляющих косинусов.

·  Показания датчиков.

·  Сигналы управляющих приводов. Положение ручка тяги, закрылок, элеронов, руля высоты и направления.

  Модель структуры

Структура движения летательного аппарата определяется отношениями между следующими парами элементов, указанны прямые отношения (табл. 1).

Таблица 1

Аэродинамические моменты Угловые скорости Аэродинамические силы Угловые скорости Аэродинамические силы Аэродинамические моменты Момент, вызываемый двигателем Угловые скорости Сила тяги Скорость движения самолета Сила тяги Момент, вызываемый двигателем Скорость движения самолета Навигация Навигация Показания датчиков Скорость движения самолета Показания датчиков Угловые скорости Показания датчиков Сигналы управляющих приводов Аэродинамические моменты Сигналы управляющих приводов Аэродинамические силы Сигналы управляющих приводов Момент и сила тяги, вызываемые двигателем Угловое положение Угловые скорости   Структурная схема

Так как в модели нас интересует функции каждого элемента системы, рассмотрим структурную схему в зависимости от сил и моментов, действующих на модель (рис. ............