1. مقدمة في نظام التحكم بمحاكاة أسطوانات الطائرات
يتكون قرص دوار محاكاة الطيران بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: الإطار الخارجي والإطار الأوسط والإطار الداخلي. يبين الشكل 1 رسم تخطيطي لمحور ثلاثي الدوران لمحاكاة الطيران لنموذج معين. الإطار الأوسط والإطار الداخلي هما هيكل مغلق ، والإطار الخارجي يعتمد بنية شوكة توليف. يتم تشغيل الإطارات الثلاثة الداخلية والخارجية بواسطة محرك سيرفو من أجل الدوران المستمر. يتم تركيب جهاز استشعار مثل الجيروسكوب والباحث على الإطار الداخلي لاستشعار موقف الطيران والحركة الزاويّة للطائرة ، ويتم إخراج إشارات الإدخال / الإخراج للمستشعر ووحدة التحكم من القاعدة عبر الحلقة الموصلية ، وبالتالي جمع إشارات من مواقف مختلفة. تحويلها إلى الدوران الميكانيكي للقرص الدوار. تشير المعاني المادية للمربعات الثلاثة الخارجية والداخلية على التوالي إلى أن الإطار الخارجي يشير إلى أن الطائرة تنحرف عن المسار ، ويشير الإطار الأوسط إلى أرضية الطائرة ، ويشير الإطار الداخلي إلى أن الطائرة تدور. تقوم الأطر الثلاثة في نفس الوقت بتأدية الحركة لمحاكاة الموقف الحقيقي للرحلة في الفضاء الثلاثي الأبعاد.
إن الجزء الدافع للنظام مدفوع بشكل أساسي بمحرك سيرفو للإطار الخارجي والإطار الأوسط والإطار الداخلي ، ويتم التحكم في المحركات المؤازرة من خلال أجهزة التحكم المؤازرة لتشغيل المحرك. كما تم تجهيز الإطارات الثلاثة أيضًا بمزامنة حثيّة ومقياس سرعة الدوران لمراقبة الوضع الزاوي الدوار وسرعة دوران القرص الدوار المحاكى.
إن الإطارات الداخلية والخارجية الثلاثة للقرص المستقل مستقلة عن بعضها البعض ، لذا فإن نظام التحكم يتبنى المخطط الموضح في FIG. 2. يعتمد مخطط التحكم مزيجًا من الكمبيوتر المضيف والكمبيوتر السفلي. يتم استخدام الكمبيوتر كجهاز الكمبيوتر العلوي لمراقبة وإدارة نظام التحكم المؤازر في الوقت الحقيقي. يتم استخدام الماكينة السفلية للتحكم المباشر في مشغلات القنوات الثلاث. نظرًا لأن البنية الفيزيائية لكل حلقة التحكم في القناة هي نفسها ، فإن علاقة التحكم بين القنوات الثلاث هي علاقة متوازية.
يتم استخدام لوحة التشغيل الخاصة بالكمبيوتر العلوي لضبط حالة عمل النظام ، ويتم عرض المعلومات الخاصة بحالة العمل على الكمبيوتر العلوي. ينقل الكمبيوتر العلوي الأمر set إلى الكمبيوتر السفلي ، ويقوم الناقل بين الكمبيوتر العلوي والكمبيوتر السفلي بتبادل البيانات. يمكن للكمبيوتر السفلي تحويل المخرجات وفقًا لإشارة التعليقات المجمعة وفقًا لخوارزمية خوارزمية التحكم المبرمجة ، ومن ثم التحكم في المحرك من خلال الإخراج الرقمي / التناظري لتحقيق التحكم في الوقت الفعلي لأسطوانة الطائرة.
3.1 تصميم الحلقة الحالية
استخدام ردود الفعل السلبية الدائرة الحالية يسمح للمحرك أن يكون لديه قدرة التحميل الزائد وكذلك الحد من القيمة الحالية القصوى ، وبالتالي حماية المحرك من البداية السريعة أو الكبح.
3.2 تصميم حلقة السرعة
تصميم حلقة السرعة هو جزء لا غنى عنه من نظام التحكم في الموقع لضمان الدقة الثابتة لحلقة السرعة. يستخدم النظام جهاز قياس السرعة كمكوِّن سرعة استجابة لتشكيل حلقة تغذية مرتدة السرعة.
3،3 تصميم حلقة الموقف
يتكون نظام التحكم في حلقة التحكم في النظام من: حلقة السرعة ، PWM ، محرك عزم الدوران وآلة قياس السرعة. نظرًا لأن وحدة تحكم loop position هي وحدة تحكم رقمية ، يمكن تحقيقها بواسطة جهاز كمبيوتر. عندما يقوم نظام التحكم بأداء التحكم في التعقب السريع ، لا يوجد سوى إشارة موقف دقيقة ، ولكن لا يوجد مكون دقيق لقياس السرعة. لذلك ، لا يمكن الحصول على إشارة السرعة إلا من خلال طريقة فرق إشارة الموقع ، ثم يتم تنفيذ التحكم في الحلقة المغلقة ، ويتم اعتماد دقة حلقة الموضع. السيطرة على دقة حلقة السرعة.
4. الخلاصة
في هذه الورقة ، تم إدخال مخطط التحكم الكلي في القرص الدوار لمحاكاة الطائرة ، وتم بناء النموذج الرياضي الخاص بأداة القرص الدوار. يتم تقديم طريقة تصميم جهاز التحكم في القرص الدوار ، ويتم تحليل استقرار ودقة مخطط التحكم. تم بناء نموذج المحاكاة لنظام التحكم من خلال منصة محاكاة MATLAB. يتم محاكاة إشارة دخل المحاكاة من خلال المثال ، ويتم إرسال إشارة التردد الثابت وموضع الموقف لنموذج المحاكاة. يتم تحليل نتائج المحاكاة. ثبت فعالية مخطط التحكم عن طريق النتائج التجريبية.
