VŘS PŘISTÁVÁNÍ RAKETY V GRAVITAČNÍM POLI ZEMĚ



Podobné dokumenty
Západočeská univerzita v Plzni Fakulta strojní. Semestrální práce z Matematického Modelování

zpátečka Poloha spínače Regulační provoz AUT PWE SWR 3x1,5 2 max. 5A 0,4-0,75 mm 2 max. 5A Čerpadlo Alternativní zdroj tepla (PWE)




. Určete hodnotu neznámé x tak, aby

Matematicko-fyzikální model vozidla


Západočeská univerzita. Lineární systémy 2

Elektronický učební text pro podporu výuky klasické mechaniky pro posluchače učitelství I. Mechanika hmotného bodu

ZAŘÍZENÍ K DOPRAVĚ VZDUCHU A SPALIN KOTLEM



Diferenciální rovnice kolem nás

Návod k obsluze a instalaci kotle

Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování. KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ převody. Přednáška 6

POHYBY TĚLESA V ODPORUJÍCÍM PROSTŘEDÍ

Přijímací odborná zkouška pro NMgr studium 2015 Letecká a raketová technika Modul Raketová technika

Novara Novara 17 s výměníkem

Algoritmus Minimax. Tomáš Kühr. Projektový seminář 1

Úvod do mobilní robotiky NAIL028

Laboratoř řídicích systémů EB306

Doc. Ing. Ivo Juřička, CSc. Eliška Kašparová

Operační zesilovače. a) Monolitický Hybridní Diskrétní. b) Přímo vázaný: Bipolární Modulační: Spínačový

CVIČENÍ č. 3 STATIKA TEKUTIN

Tradiční zdroj tepla. Kotle na tuhá paliva

KRBOVÉ VLOŽKY AUSTROFLAMM

2. Dynamika hmotného bodu

1 Nedelja

Strojírenské výpočty. Technická zpráva č. 2

a-CZ. TECHNICKÁ DOKUMENTACE Novara Novara 17 s výměníkem

THS TH, s.r.o. Tepelná technika Teplo-Hospodárnost 2-2/THS-1

3.1. Newtonovy zákony jsou základní zákony klasické (Newtonovy) mechaniky

Technická data Stav 08/2014

Regulace frekvence a napětí

Grizzly Stacionární litinový kotel pro velké výkony

Euklidovský prostor Stručnější verze

Moment hybnosti motorové pily a gyroskop. mechanika tuhého tělesa, stav beztíže

CENÍK ZKOUŠEK A PRACÍ ZKUŠEBNÍ LABORATOŘE

Teorie měření a regulace

FA200 a FA211 série. Uživatelská příručka. obchod@zutemer.cz servis@zutemer.cz 1

ŠROUBOVÉ SPOJE VÝKLAD

Palubní sítě napájené z alternátoru

Univerzální regulační systém TERM 4M. Technická data vstupy Pt100. proud (IMEA) binární (BIN) výstupy binární: (OUTPUTS)

OZNÁMENÍ MINISTERSTVA DOPRAVY

Řešíme tedy soustavu dvou rovnic o dvou neznámých. 2a + b = 3, 6a + b = 27,

18. x x 5 dx subst. t = 2 + x x 1 + e2x x subst. t = e x ln 2 x. x ln 2 x dx 34.

Řada regulátorů Elfatherm E8 je určena pro ekvitermní regulaci. Funce

Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 3.

D C A C. Otázka 1. Kolik z následujících matic je singulární? A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

Destratifikátor LEO D

dtron 16.1 Kompaktní mikroprocesorový regulátor

Výtok kapaliny otvorem ve dně nádrže (výtok kapaliny z danaidy)

PRIMATIK IN TH, s.r.o. Tepelná technika Teplo-Hospodárnost 1-1/PRIMATIK IN-1

DUM 02 téma: Spojitá regulace - výklad

25.z-6.tr ZS 2015/2016

Opravné prostředky na výstupu měniče kmitočtu (LU) - Vyšetřování vlivu filtru na výstupu z měniče kmitočtu

Technický list Procesní vlhkoměr HYGROPHIL H 4230

2. Základní teorie regulace / Regulace ve vytápění

Diagonální potrubní ventilátor

Rotující kotouče Drahomír Rychecký Drahomír Rychecký Rotující kotouče

FAKULTA STAVEBNÍ MATEMATIKA II MODUL 2 STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

Ideální krystalová mřížka periodický potenciál v krystalu. pásová struktura polovodiče

ČESKÝ VÝROBCE KOTLŮ. Přednosti: Emisní třída 4/5 dle ČSN EN Kombinace ručního a automatického provozu. Ekologické a komfortní vytápění

Úloha 1: Vypočtěte hustotu uhlíku (diamant), křemíku, germania a α-sn (šedý cín) z mřížkové konstanty a hmotnosti jednoho atomu.

Proč funguje Clemův motor

Krbové teplovodní vložky

Derivace goniometrických. Jakub Michálek,

Mikroprocesorový regulátor MRS 04 1xxx

Rozptyl. Pozn.: rozptyl je nezávislý na posunu hustoty pravděpodobnosti na ose x, protože Var(X) mi určuje jen šířku rozdělení.

Závěsné plynové kotle s průtokovým ohřevem TV

plynu, Měření Poissonovy konstanty vzduchu

Dotované kotle EKODESIGN

Firma Hoxter Výhody Hoxter Krby Teplovodní krby Akumulační kamna Příslušenství Technická data


VENTILY PRO OTOPNÁ TĚLESA

Vlastnosti členů regulačních obvodů Osnova kurzu

Spalovací motory. Palivové soustavy

PIZZA PECE PIZZA PECE

Teplovzdušný výměník - opláštění

Topení peletami kw

Zkoušky vnitřním přetlakem > 100 bar

Krbové vložky Rovné prosklení Průhledové prosklení Rohové prosklení Trojstranné prosklení

k DUM 08. pdf ze šablony 1_šablona_automatizační_technika_I 03 tematický okruh sady: regulátor

+ ω y = 0 pohybová rovnice tlumených kmitů. r dr dt. B m. k m. Tlumené kmity

Návrh a simulace zkušební stolice olejového čerpadla. Martin Krajíček

Obsah. Ozubené hřebeny 290. Čelní kola a hřebeny s šikmým ozubením 292. Čelní ozubená kola. Čelní ozubená kola plastová 305.

Zdroje energie a tepla

Logano G Technický katalog 2011/1 2012/1. Popis a zvláštnosti. Změny vyhrazeny

Jednotkové rozhodování v energetice

Osnova přednášky. Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Základy automatizace Vlastnosti regulátorů

Clemův motor vs. zákon zachování energie

Rotační skořepiny, tlakové nádoby, trubky. i Výpočet bez chyb. ii Informace o o projektu?

Hladina hluku [db] < 55 < 55

NÁVRH LQG ŘÍZENÍ PRO FYZIKÁLNÍ MODEL KULIČKY NA TYČI

Výrazy a operátory. Operátory Unární - unární a unární + Např.: a +b

Regulátor teploty 48x24 mm C1

1) Sémantika: operační sémantika, denotační sémantika, pevný bod funkce, vázání jmen, stav a data programu.

Hoval Titan-3 E ( ) Kotel pro spalování oleje/plynu. Popis výrobku ČR Hoval Titan-3 E kotel pro spalování oleje/plynu

Finanční. matematika pro každého. f inance. 8. rozšířené vydání. věcné a matematické vysvětlení základních finančních pojmů

Transkript:

VŘS PŘISTÁVÁNÍ RAKETY V GRAVITAČNÍM POLI ZEMĚ Tomáš Dvořák A05051 tdvorak@students.zcu.cz 23.8.2009

Zadání Přistávání rakety v gravitačním poli země Gravitační síla působící na těleso o hmotnosti m ve výšce h: F g = m M z R z h 2 Poloměr země: R z =6,38 10 6 m Hmotnost země: Gravitační konstanta: M z =5,98 10 24 kg =6,67 10 11 N M 2 kg 2 Úkoly: 1) Vizualizace modelu na PC 2) Ruční ovládání výkonu motorů 3) Vyzkoušejte použití regulátorů: reléový, P, PI, PID Ilustrace 1: Grafické znázornění konstant

Řešení Pro popis pohybu rakety se použijeme 1. impulsový zákon d dt p t =F c kde [p(t)] hybnost tělěsa v čase t, [Fc] -celková působící síla Hybnost tělesa je dána součinem hmotnosti a rychlosti, jež jsou obecně v čase proměnné p t =m t v t d dt P= d [m t v t ]=m' t v t m t v ' t dt Reaktivní síla motorů rakety se dá vyjádřit ze vzorce F r = W rel r kde Wrel je relativní rychlost spalin v m/s a r je reaktivita paliva, konstanta závislá na použitém palivu Fp= K M m t Rz h 2 gravitační síla působící na těleso dále dosazením do vzorce 1. impulzového zákona dp dt = F m ' t v t m t v' t = Wrel r K M m t Rz h 2 M m ' t v t m t [v ' t K ]= Wrez r kde k je definováno jako K = Rz h 2 Obecné řešení diferenciální rovnice m ' t v t m t v ' t =0 dv m t = m' t v t dt dv ' t = m dt v m t řešení rovnice pomocí metody variace konstant 1 ln v t = m' t ln m t m' t ln C ln v t =ln C m t 1 v t =C m t 1 dv dt =C ' m 1 C m ' t m t 2 C '= F r C= F r C= F r t Z předchozích vztahů lze vyjádřit dvě zásadní rovnice pro systém: v ' t = F r m t F r t m' t r m ' t = W m t 2 rel v t m t [v ' t K ] v t

Akční veličina Jako akční veličinu použiji Wrel, ze vztahu pro reaktivní sílu motorů Fp= W rel r Kde Wrel je relativní rychlost spalin a r je konstanta závislá na použitém palivu. Pomocí Wrel jsem tedy schopen regulovat rychlost přistávání rakety. Ruční regulace tahu motorů Pokud bych chtěl sám regulovat tah motorů, namísto regulátoru bych do systému vložil jen spínač ovlivňující Wrel. Takto je systém autonomní a není možné do něj zasahovat manuálně.

Model systému Ilustrace 2: Model systému v REXu

Návrh regulátorů Fyzická implementace regulátoru je realizována pomocí funkčního bloku REXlang, který je standadním blokem prostředí REX. Tento blok se skládá ze vstupů které lze mapovat na výstupy. Dále je k dispozici možnost začlenit do bloku vlastní program ve formě zdrojového kódu založeného na jazyku C. Tímto jednoduchým spojením je dána možnost vytvářet bloky, které nejsou součástí prostředí REX. V mém konkrétním příkladě je realizován jediný vstup, aktuální rychlost rakety a jeden výstup akční veličiny Wrel. Regulátor je realizován ve formě reléového, P, PI a PID. Integrální složka je aproximována pomocí numerické metody lichoběžníkového pravidla a derivační složka pomocí diferencí (rozdíl reálné a chybové veličiny) Veškerá funkčnost je zřejmá ze zdrojových kódů. /********************************************** * releovy regulator pro regulaci rychlosti rakety **********************************************/ double input(3) aktualni_rychlost; double input(4) pozadovana_rychlost; double parameter(0) Wmax; double parameter(1) Wmin; int main(void) { e_t = pozadovana_rychlost - aktualni_rychlost; if (e_t > 0) { Wrel = Wmin else { Wrel = Wmax /********************************************** * PI regulator pro regulaci rychlosti rakety * **********************************************/ double input(3) aktualni_rychlost; double input(4) pozadovana_rychlost; double parameter(0) P; double parameter(1) I; double sum_e = 0.0; int main(void) { e_t = pozadovana_rychlost - aktualni_rychlost; sum_e += e_t; Wrel += (P * e_t) + (I * sum_e ); /********************************************** * P regulator pro regulaci rychlosti rakety * **********************************************/ double input(3) aktualni_rychlost; double input(4) pozadovana_rychlost; double parameter(0) P; int main(void) { e_t = pozadovana_rychlost - aktualni_rychlost; Wrel += (P * e_t) ; /*********************************************** * PID regulator pro regulaci rychlosti rakety* ***********************************************/ double input(3) cur_speed; double input(4) req_speed; double parameter(0) P; double parameter(1) I; double parameter(2) D; double sum_e = 0.0; double last_speed = 0.0; int main(void) { e_t = req_speed - cur_speed; sum_e += e_t; Wrel = (P * e_t) + (I * sum_e) - (D * (cur_speed - last_speed)); last_speed = cur_speed;