Методы моделирования объектов автоматического управления
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F1 |
= M |
(cos |
( |
θ)V − |
sin |
( |
θ)Vθ) |
− |
P |
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(θ + α)+ Xa cos(θ) |
+ Ya sin(θ) |
; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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∂F |
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F |
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∂F |
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F |
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∂F |
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||||||||||||
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F = |
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V |
+ |
∂ |
1 |
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V |
+ |
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Δθ + |
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∂ |
1 |
Δθ + |
Δα + |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
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1 |
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1 |
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1 |
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1 |
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∂V |
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∂θ |
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∂θ |
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∂α |
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||||||||||||||||||||
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∂V |
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0 |
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0 |
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∂F |
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∂F |
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∂F |
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+ |
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1 |
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P |
+ |
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1 |
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X |
a |
+ |
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1 |
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Y |
+ ...; |
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∂P |
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∂X |
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∂Y |
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a |
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|||||||||||||
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0 |
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a 0 |
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a 0 |
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|||||||||||||
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∂F |
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(θ0 ) |
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∂F |
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= −Msin(θ0 ) |
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|||||||||||||||||||||||
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1 |
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= Mc |
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= a11; |
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1 |
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0 |
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a |
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||||||||||||||||||||||||||||
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∂ |
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12 ; |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||
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0 |
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∂V |
0 |
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||||||||||||
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|||
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∂F |
|
= −Msin( |
θ0 )V0 |
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||||||||||||||||||
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1 |
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= a13 |
; |
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|||||||||||||||||||||
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|
∂θ |
|
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||||||||||||||||||||||||||
|
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0 |
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|||||
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∂F |
|
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|
= −Msin(θ |
|
)V0 − |
MV |
|
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|
|
)θ0 + |
P |
|
|
(θ |
|
+ α |
|
)− X |
|
|
|
(θ |
)+ |
||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
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|
|
|
sin |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 cos(θ |
|
|
|
|
|
|
0 |
a0 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∂θ |
|
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|
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|
|
0 |
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
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|
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+Y |
cos |
(θ |
|
|
) |
= a |
; |
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|||||||||||
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|
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a0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
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14 |
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||
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|
∂F |
|
|
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(θ0 |
+ α0 )= a15 |
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|
∂F |
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= −cos(θ0 |
+ α0 )= a16 |
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||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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1 |
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|
= P0 sin |
; |
|
|
|
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1 |
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|
; |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
∂α |
|
|
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|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
|
0 |
|
|
|
|
|
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|
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|
|
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|
|
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|
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|
∂P |
0 |
|
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||||||||||
|
|
|
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|
|||
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|
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|
∂F |
|
|
= cos(θ0 )= a17 ; |
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|
∂F |
|
|
= sin(θ0 )= a18 ; |
|
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||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
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1 |
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|
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|
|
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|
|
1 |
|
|
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|
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||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂Xa 0 |
|
|
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|
|
|
|
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∂Ya 0 |
|
|
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|||||||||||||||
F1 ≈ a11 |
|
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|
2 |
|
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+ a13Δθ + 14Δθ + a15Δα + a16 |
|
P + a17 |
Xa + a18 |
Ya = 0. (2.46) |
Разложение уравнения (2.39) в ряд Тейлора:
2 |
( |
( |
) |
|
|
cos |
( |
) |
) |
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
F |
= M sin θ |
|
V + |
|
|
θ |
Vθ |
− |
Розвинення рівняння (2.39) у ряд Тейлора:
(θ + α)+ Xa sin(θ)− Ya cos(θ)+ G ;
|
|
∂F |
|
|
∂ |
|
|
|
∂F |
|
|
|
∂ |
|
|
|
∂F |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
F |
= |
|
2 |
|
V + |
|
|
2 |
|
+ |
|
2 |
|
Δθ + |
|
|
2 |
|
Δθ + |
|
2 |
|
Δα + |
2 |
|
∂V |
|
∂V |
|
∂θ |
|
∂θ |
|
∂α |
|
||||||||||||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂F |
|
∂F |
|
|
∂F |
|
||
+ |
2 |
|
P + |
2 |
|
Xa + |
2 |
|
|
∂P |
∂X |
|
∂Y |
||||||
|
0 |
|
a 0 |
|
|
||||
|
|
a 0 |
Ya
+
...
;
∂F2 |
|
= M |
||
|
|
|
||
∂ |
|
|||
|
0 |
(θ0 )= a21;
|
∂F |
|
|
|
2 |
|
|
∂V |
|
||
|
|
0 |
|
|
|
|
=
Mcos
(
θ0
) |
0 |
a |
; |
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂F |
|
= Mcos(θ0 )V0 |
|
2 |
|
|
|
∂θ |
0 |
|
∂F |
|
|
(θ |
)V |
|
|
|
2 |
|
= Mc |
= |
||
|
|
|
||||
|
|
|
||||
∂θ |
|
|
0 |
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
− MV0 sin(θ0 )θ0 −
+Ya0 sin(θ0 )= a24;
a23
(θ0
;
+ α0 )+ Xa0 cos(θ0 )+
91
|
∂F |
|
|
2 |
|
∂α |
||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= −P cos |
|||
0 |
|
||
∂F |
|
|
|
2 |
|
= |
|
∂X |
|||
|
|
||
a |
0 |
||
|
|
(θ0
sin(
+ α |
0 |
) |
||
|
|
|
|
|
θ |
0 |
)= |
||
|
|
|
|
= a
a27
25; |
|
|
|
; |
|
|
|
|
∂F |
||
|
|
2 |
|
∂P |
|||
|
|||
∂F |
|
||
|
1 |
|
|
∂Y |
|||
|
|||
|
a |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
= |
0 |
|
=
−
−sin( |
θ |
|
|
|
0 |
cos(θ |
0 |
) |
|
|
+
=
α0
a28
)
;
=
a26
;
F2
≈
a
21
22 +a
|
+ a |
23 |
Δθ + |
||
|
|
|
|
||
27 |
X |
a |
+ a |
28 |
|
|
|
|
24Δθ |
|
Y |
= |
a |
|
+ a 0.
25
Δα
+
a
26
P +
(2.47)
Разложение уравнения (2.40) в ряд Тейлора:
F |
= I |
z |
3 |
|
Розвинення рівняння (2.40) у ряд Тейлора:
z |
z |
; |
|
M |
|
|
∂F |
|
|
∂F |
|
|
|
|
F3 |
= |
3 |
|
ωz + |
3 |
|
Mz + ...; |
|
∂ω |
∂M |
|
||||||
|
|
0 |
|
z |
0 |
|||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
∂F |
||
|
3 |
|
∂ω |
||
|
||
z |
|
= |
|
|
||
0 |
||
|
||
|
F |
|
|
3 |
I = a31 |
|
|
; |
||
|
|
|
≈ a |
Δωz |
|
|
31 |
|
∂F3 ∂Mz
a 32
|
= |
|
|
|
0 |
|
|
|
M |
|
z |
−1= a |
32 |
; |
|
|
|
= 0. |
|
|
(2.48)
Разложение уравнений (2.41) в ряд |
Розвинення рівнянь (2.41) у ряд |
Тейлора: |
Тейлора: |
F4 |
= |
z |
; |
F4 |
|
∂F |
|
|
∂F |
|
Δωz + ...; |
= |
4 |
|
υ + |
4 |
|
||
|
|
∂υ |
|
|
∂ωz 0 |
|
|
∂F |
|
|
|
4 |
|
|
∂υ |
|
|
|
|
0 |
||
|
|
|
=
1=
a41
;
∂F4
∂ωz 0 = −1= a42;
F4 ≈ a41Δυ a42 z = 0;
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F5 = υ − θ − α ; |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
∂F |
|
|
|
|
|
∂F |
|
|
|
|
∂F |
|
|
|
||
|
|
F |
= |
|
5 |
|
|
Δυ + |
|
5 |
|
Δθ + |
|
|
5 |
|
|
Δα + ...; |
||||
|
|
|
5 |
|
∂υ |
|
|
|
∂θ |
|
|
∂α |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
∂F |
|
|
|
|
|
|
|
|
∂F |
|
|
|
|
|
|
|
∂F |
|
|
||
|
5 |
|
|
=1= a51; |
|
5 |
|
|
= −1= a52 |
; |
|
5 |
|
= −1= a53; |
||||||||
∂υ |
|
∂θ |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
∂α |
|
0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
F |
≈ a |
Δυ + a |
52 |
Δθ + a |
53 |
Δα = 0; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
51 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F6 = H |
|
Vsin θ); |
|
|
|
|
|
(2.49)
(2.50)
92
|
|
|
|
|
|
|
|
∂F |
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
∂F |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂ |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
F |
= |
|
6 |
|
|
|
H + |
|
|
|
|
V + |
|
6 |
|
Δθ + ...; |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
6 |
|
∂H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂θ |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
∂V |
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
∂F |
|
|
|
|
|
|
∂F |
|
|
|
= −sin(θ |
|
)= a |
|
|
∂F |
|
|
= −V cos(θ |
|
)= a |
|
|
||||||
|
6 |
|
1 |
a |
61 |
; |
|
6 |
|
|
|
0 |
62 |
; |
|
6 |
|
|
0 |
63 |
; |
|||||||||
∂ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂θ |
|
0 |
|
|
|||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
∂V |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
F6 |
|
≈ a61 |
|
|
a |
62 |
|
+ a63Δθ = 0. |
|
|
|
(2.51) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выражения (2.46)–(2.51) представ- |
Вирази (2.46)–(2.51) є частково лі- |
ляют собой частично линеаризованные |
неаризованими рівняннями математич- |
уравнения математической модели |
ної моделі поздовжнього руху: |
продольного движения: |
|
a |
|
|
|
|
12 |
|
+ a |
Δθ + |
|
14Δθ + a |
|
Δα + a |
|
P + a |
|
X |
|
+ a |
|
|
Y |
= 0; |
||||||||||||||
|
11 |
|
|
a |
|
V |
|
|
|
13 |
|
|
a |
|
15 |
|
16 |
17 |
|
a |
|
|
18 |
|
a |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ a |
Δθ + |
|
Δθ + a |
|
|
Δα + a |
|
P + a |
|
X |
|
+ a |
|
|
Y |
= 0; |
|||||||||||
|
|
|
|
a |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
26 |
|
27 |
|
|
a |
|
|
28 |
|
a |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Δωz |
|
32 |
M |
|
= 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
31 |
|
|
|
a |
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Δυ |
|
|
|
|
|
= 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
a |
a |
42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
41 |
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
Δυ + a |
|
Δθ + a |
|
Δα = 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
51 |
|
|
|
52 |
|
|
|
|
|
53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
a |
|
|
H + |
|
62 |
V |
+ a |
Δθ = |
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
61 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(
2.52
)
В уравнениях |
(2.52) |
|
отклонения |
|
|
У рівняннях (2.52) відхилення ае- |
||||||
аэродинамических |
сил |
можно |
найти |
|
родинамічних сил можна знайти розви- |
|||||||
разложением (2.42), (2.44) в ряд Тейло- |
|
ненням (2.42), (2.44) у ряд Тейлора з |
||||||||||
ра с учетом (2.43): |
|
|
|
|
|
|
|
урахуванням (2.43): |
||||
|
|
∂X |
a |
|
∂X |
a |
|
|
∂X |
a |
|
|
Xa = |
|
|
V + |
|
|
H + |
|
Δα + ...; |
||||
|
|
|
|
∂α |
||||||||
|
|
∂V 0 |
∂H 0 |
|
0 |
|
∂X |
a |
|
= |
ρSкр |
|
∂X |
a |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
∂Cxa |
|||||||||
|
∂V 0 |
|
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
∂X |
a |
|
|
= |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
∂H |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
∂Cxa V2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρS |
|
V(VCVxa |
+ 2Cxa ) = ax1; |
|||||||
+ 2VCxa |
|
= |
|
|
кр |
||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
∂V |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
0 |
||
2 |
кр |
|
|
∂X |
|
∂C |
|
|
|
|
|
|
∂X |
|
|
∂ρ |
|
|
|||
V S |
|
|
|
|
|
a |
|
xa |
ρ + |
|
a |
|
|
|
Cxa |
= |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2 |
|
∂C |
|
|
∂H |
∂ρ |
∂H |
||||||||||||||
|
|
xa |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
S |
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
H |
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
кр |
ρC |
+ C |
|
ρ |
= a |
|
; |
|
|
|||||||||||
2 |
xa |
xa |
|
x2 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
∂Xa |
|
= |
ρV2 S |
∂Xa |
∂Cxa |
= |
ρV2 S Cα |
= a |
|
; |
|||
|
|
|
x3 |
|||||||||||
|
|
|
|
кр |
∂α |
|
|
|
кр xa |
|
|
|||
|
∂α 0 |
|
2 |
|
∂Cxa |
0 |
|
2 |
|
0 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Xa ≈ ax1 |
V + ax2 |
|
H + ax3Δα . |
|
|
(2.53) |
|||
По аналогии для |
остальных сил |
Аналогічно для інших сил отрима- |
||||||||||||
получим: |
|
|
|
|
|
|
ємо: |
|
|
|
|
|
|
93
|
|
|
|
|
|
|
|
∂Y |
|
|
|
|
|
|
|
ρS |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 2Cya ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
= |
|
|
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
= ay1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
V(VCya |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∂V |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
∂Y |
|
|
|
2 |
|
|
(ρCH |
|
|
|
|
|
|
|
|
ρH ) |
|
|
|
|
|
|
∂Y |
|
|
|
|
|
ρV |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
a |
|
|
= |
V S |
|
|
|
|
+ C |
|
|
|
|
= a |
|
|
; |
|
|
a |
|
|
|
= |
|
|
|
S |
|
Cα |
|
= a |
|
; |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ya |
|
y2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
y3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∂H |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
ya |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂α |
|
|
|
|
2 |
|
|
кр |
|
ya |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂Y |
|
|
|
|
|
|
ρV |
2 |
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||
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a |
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= |
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= ay4 |
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в |
|
; |
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||||||||||
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|
∂δ |
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2 |
SкрCya |
|
|
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|||||||||||||||||||||||
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|
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|
в |
|
0 |
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
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|||||||||||
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Ya ≈ ay1 |
|
V + ay2 |
H + ay3Δα + ay4Δδв |
; |
|
|
|
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(2.54) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
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|
∂M |
|
|
|
|
|
|
|
|
ρS |
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b |
a |
|
|
|
|
|
|
+ 2mz ) |
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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|||||||||||||||
|
|
|
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z |
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|
= |
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|
|
кр |
|
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V |
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= az1 |
; |
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||||||||||||||||||
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|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∂V |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
V(Vmz |
|
|
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|
|
|
|
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||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||
|
|
|
|
|
|
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||||
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||
∂Mz |
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|
|
2 |
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
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|
∂Mz |
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ρV |
2 |
|
|
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|||||||||
|
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||||||||||||||||
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V S |
b |
a |
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H |
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|
H |
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α |
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|||||||||||||||||||||
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|||||||||||||||||||||||||
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|
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+ m |
|
ρ |
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= a |
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|
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b |
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= a |
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||
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|
z |
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z2 |
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z |
z3 |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂α |
|
|
|
2 |
|
|
кр |
a |
|
|
|
|
||||||||||||||||
∂H |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|||||
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂Mz ∂α
0
= |
ρV |
|
2 |
||
|
2
Sкрbamz |
a |
; |
z4 |
0
∂M |
z |
|
= |
ρV |
2 |
|
|
ω |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
S |
b |
m |
z |
|
|
|
|
z |
||||||
∂ω |
|
|
2 |
кр |
a |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
z |
0 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= az5 |
; |
0
M |
z |
≈ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
az1
∂P ∂ V
∂M |
z |
|
|
= |
ρV |
2 |
|
δ |
|
= az6 |
|
|||
|
|
|
|
|
||||||||||
∂δ |
|
|
|
|
|
|
Sкрbamz |
в |
|
; |
||||
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||
в |
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
V + a |
z2 |
H + a |
z3 |
Δα + a |
z4 |
Δα |
z5 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ap1 |
|
∂P |
|
= ap2 |
|
∂P |
|
= ap3 |
||
; |
|
|||||||||
; |
|
|
|
|
||||||
|
|
∂H |
0 |
|
|
∂δ |
|
|
|
|
0 |
|
|
p |
|
0 |
|||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P ≈ ap1 V + ap2 H + ap3Δδp.
z
;
+
a |
z6 |
Δδ |
в |
|
|
;
(2.55)
(2.56)
Преобразуем первые два уравнения |
Перетворимо перші два рівняння |
системы (2.52): |
системи (2.52): |
a |
1 |
11 |
|
a |
a |
13 |
13 |
+ |
a |
a |
P + |
a |
X |
|
+ |
a |
Y |
= 0 |
15 Δα + |
16 |
17 |
a |
18 |
||||||
|
a |
a |
|
a |
|
|
a |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
13 |
13 |
|
13 |
|
|
|
13 |
|
|
–
a21 |
2 |
a23 |
a23 |
+ |
a25 |
Δα + |
a26 |
P + |
a27 |
X |
|
+ |
a28 |
Y = 0 |
|
|
|
|
|
||||||
|
a23 |
|
a23 |
|
a23 |
|
a |
|
a23 |
a |
a |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
a |
|
|
|
|
a |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
11 |
− |
|
|
21 |
|
|
|
V |
+ |
14 |
− |
|
24 |
|
Δθ + |
|
15 |
|
− |
|
|
25 |
Δα + |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
a13 |
|
|
|
a23 |
|
|
|
|
a13 |
|
|
a23 |
|
|
|
a13 |
|
a23 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
+ |
|
a16 |
|
− |
a26 |
|
|
P + |
|
a17 |
− |
a27 |
|
X |
|
+ |
|
a18 |
|
− |
a28 |
|
Y |
= 0; |
(2.57) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a23 |
a |
|
|||||||||
|
a13 |
|
|
|
a23 |
|
|
|
a13 |
|
|
a23 |
|
|
|
a13 |
|
|
|
|
|
94
a |
|
|
a |
|
a |
|
a |
|
|
|
a |
|
|
V |
|
+ |
15 |
Δα + |
16 |
P + |
17 |
X |
a |
+ |
18 |
Y |
= 0 |
a |
a |
|
a |
|
a |
|
a |
|
|
a |
a |
|
|
11 |
11 |
|
11 |
|
11 |
|
11 |
|
|
|
11 |
|
|
–
a |
|
a21 |
a21 |
+ |
a25 |
Δα + |
a26 |
P + |
a27 |
X |
|
+ |
a28 |
Y = 0 |
|
|
|
|
|
||||||
|
a21 |
|
a21 |
|
a21 |
a |
|
a21 |
a |
a |
|
a |
23 |
|
a |
|
a |
24 |
|
a |
|
a |
25 |
|
|||
|
13 |
− |
|
|
θ + |
14 |
− |
|
|
Δθ + |
15 |
− |
|
Δα + |
|||
a |
a |
|
a |
a |
|
a |
a |
|
|||||||||
|
|
21 |
|
|
|
21 |
|
|
|
21 |
|
||||||
11 |
|
|
11 |
|
|
11 |
|
|
+ |
a |
a |
|
|
P + |
a |
a |
|
|
X |
|
+ |
a |
− |
a |
|
|
Y |
= 0. |
|||
|
16 − |
|
26 |
|
|
17 − |
|
27 |
|
a |
|
18 |
|
28 |
|
|||||||
|
a |
a |
|
|
a |
a |
|
|
|
a |
|
a |
|
a |
|
|||||||
|
|
21 |
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
||||||
|
11 |
|
|
11 |
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
(2.58)
После подстановки в (2.57) и (2.58) |
Після підстановки в (2.57) і (2.58) |
выражений (2.53), (2.54) и (2.56) полу- |
виразів (2.53), (2.54) і (2.56) одержимо: |
чим: |
|
×
(a
a |
|
a |
21 |
|
|
11 |
− |
|
|
||
a |
a |
|
|
||
|
23 |
|
|||
13 |
|
|
|||
p1 |
V |
+ a |
p2 |
||
|
|
|
V
H
+
+
a |
|
|
|
|
|
14 |
− |
||
a |
|
|||
|
|
|
|
|
13 |
|
|
||
a |
p3 |
Δδ |
p |
|
|
|
|
a a
)
24Δθ
23
+a17
a13
+
−
a |
||
|
15 |
|
a |
||
|
||
13 |
||
a |
||
|
27 |
|
a |
||
|
23 |
−a25 a23
|
( |
|
x1 |
|
a |
||
|
|
|
|
|
|
|
Δα + |
|
|
V + a |
|
|
x2 |
a16 a13
H
|
a |
26 |
|
|
|||
− |
|
|
× |
||||
a23 |
|||||||
|
|
|
|||||
+ a |
x3 |
Δα |
) |
||||
|
|
|
+
a |
|
a |
28 |
|
(ay1 V + ay2 H + ay3Δα + ay4Δδв )= 0; |
|
|
+ |
18 |
− |
|
|
(2.59) |
||
|
a23 |
||||||
a13 |
|
|
|
|
a |
|
a |
23 |
|
a |
|
a |
24 |
|
a |
|
a |
25 |
|
a |
|
a |
26 |
|
||||
|
13 |
− |
|
|
θ + |
14 |
− |
|
|
Δθ + |
15 |
− |
|
|
Δα + |
16 |
− |
|
× |
||||
a |
a |
|
a |
a |
|
a |
a |
|
a |
a |
|
||||||||||||
|
|
21 |
|
|
|
21 |
|
|
|
21 |
|
|
|
21 |
|
||||||||
11 |
|
|
11 |
|
|
11 |
|
|
11 |
|
|
×
(
a
p1
V
+
a
p2
H
+
a
Δδ |
p |
p3 |
)
a
+17
a11
−
a a
27 21
(
a
x1
V
+
a
x2
H
+
a
x3Δα
)
+
a |
|
a |
28 |
|
(ay1 V + ay2 H + ay3Δα + ay4Δδв )= 0. |
|
|
+ |
18 |
− |
|
|
(2.60) |
||
|
a21 |
||||||
a11 |
|
|
|
|
Запишем выражения для коэффи- |
Запишемо вирази для коефіцієнтів |
|||||||||
циентов уравнения (2.59): |
|
рівнянь (2.59): |
|
|||||||
|
|
Mco (θ) |
|
Msin(θ) |
2 |
|
|
|||
V: |
|
|
|
|
− |
|
= − |
|
; |
(2.61) |
− |
|
(θ) |
MVcos(θ) |
Vsin(2θ) |
||||||
|
|
|||||||||
|
MVsin |
|
|
|
|
|
95
V:
− −
cos(θ + α
MVsin(θ + 2C
) |
− |
|
) |
||
|
xa |
) |
|
−sin(θ + α) |
|
|
V |
|
|
cos |
( |
θ) |
|||||||
P |
+ |
||||||||||||||
MVcos(θ) |
−MVsin( |
||||||||||||||
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
sin(θ) |
|
|
|
|
|
−cos(θ) |
|
|
|
|||||
+ |
|
|
|
− |
|
|
|
||||||||
−MVsin |
( |
θ |
) |
MVcos |
( |
θ |
) |
||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
sin(θ) |
|
|
|||
θ) |
MVcos( |
θ) |
|||||
|
|
||||||
S |
|
|
( |
ya |
|
||
кр |
ρV VC |
V |
|
+ |
|||
2 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
||
|
кр |
ρV |
|||
2 |
|||||
|
|
|
|||
2C |
ya ) |
= |
|||
|
|
(
VC
V xa
+
2cos =
(
α
)
P |
V |
|
− S |
ρV |
VC |
V |
|||
xa |
||||||
кр |
( |
( |
|
) |
||
|
2θ |
|
||||
MVsin |
|
|
+
2C |
xa |
|
)
;
(2.62)
Δθ:
Psin
(
θ +
α
)
− X |
a |
sin |
|
|
|
−MVsin |
( (
θ θ
) )
+ Ya
cos
(
θ
)
−
−Pcos
(
θ +
α
) |
+ X |
a |
cos |
( |
θ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
MVcos(θ) |
)
+
Ya
sin
(
θ
)
=
=
−
2Psin
( |
α |
) |
+ C |
ya |
ρV |
|||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
) |
||
MVsin |
( |
2θ |
||||||
|
|
|
2
S |
|
кр |
; |
|
(2.63)
Δα:
Psin |
( |
θ + α |
||
|
||||
−MVsin |
( |
θ |
||
|
) )
−
−
Pcos |
( |
θ |
|
||
MVcos |
+ α
( |
θ |
) |
|
|
)
|
|
|
+ |
|
|
−
cos |
( |
θ |
) |
|
MVsin |
( |
|||
|
θ
)
−
sin |
( |
θ |
|
||
MVcos |
) (
θ
)
|
ρV |
2 |
|
α |
+ |
|
S |
C |
|||||
|
|
xa |
||||
2 |
кр |
|
|
|||
|
|
|
|
|
+
−
sin |
( |
θ |
) |
|
MVsin |
( |
|||
|
θ
)
−
−cos |
( |
θ |
|
|
|||
MVcos |
( |
||
|
) θ
)
ρV 2
2
Sкр
Cα ya
=
−
2sin
(
α |
) |
P + S |
|
ρV |
||
|
|
|
кр |
|
) |
|
MVsin |
( |
2θ |
||||
|
|
2
C
α xa
;
(2.64)
H:
2cos |
(α)P |
H |
|||
|
) |
||||
MVsin |
( |
2θ |
|||
|
|
|
2S |
− |
кр |
|
|
2 |
( |
|
xa |
V |
|
ρC |
H |
|
|
|
|
||
2MVsin |
+ C |
xa |
ρ |
H |
||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
( |
2θ |
) |
|
|
|
|
|
|
)
=
2cos =
(
α
)
P |
H |
|
− S |
V |
2 |
( |
ρC |
H |
|||
|
|
xa |
||||||
кр |
|
|
|
|
) |
|||
MVsin |
( |
2θ |
|
|||||
|
|
|
|
+
C |
xa |
ρ |
H |
|
|||
|
|
|
)
;
(2.65)
Δδp
:
2cos |
( |
α |
|
||
MVsin |
) (
|
δ |
P |
p |
|
|
2θ) |
;
(2.66)
Δδв :0.
(2.67)
Аналогично в уравнении (2.60) ко- |
Аналогічно в рівнянні (2.60) кое- |
|||||||||
эффициенты имеют такой вид: |
|
фіцієнти мають такий вигляд: |
|
|||||||
Δθ |
−MVsi |
|
(θ) |
− |
MVcos(θ) |
= − |
2V |
|
||
|
|
|
|
|
|
; |
(2.68) |
|||
|
|
|
(θ) |
Msin(θ) |
sin(2θ) |
|||||
|
Mcos |
96
−
cos |
( |
θ |
|
||
Mcos |
+ α
( |
θ |
) |
|
|
)
−
−
sin |
( |
θ |
|
||
Msin |
+ α
( |
θ |
) |
|
|
)
P
V
+
cos |
( |
θ |
) |
|
|
|
|||
Mcos |
( |
θ |
||
|
)
−
sin |
( |
θ |
) |
|
|
|
|||
Msin |
( |
θ |
||
|
)
a
x1
+
sin |
( |
θ |
|
|
|||
Mcos |
( |
||
|
) θ
)
−
−
−cos |
( |
θ |
) |
||
Msin |
( |
θ |
) |
||
|
|
|
|
ρV |
кр |
|
|
|
|
2 |
S |
|
(
VCV ya
+
2C |
ya |
|
)
=
2sin
(
α
)
P |
V |
|
+ ρVS |
|
|
VC |
V |
|
|
|
ya |
|||
кр ( |
|
) |
|||
Msin |
( |
2θ |
|
||
|
|
|
+
2C |
ya |
|
)
;
(2.69)
Δθ:
Psin
(
θ +
α
)
− X |
a |
sin |
( |
|||
|
||||||
|
|
( |
|
|
||
Mcos |
θ |
|||||
|
θ )
)
+ Ya
cos
(
θ
)
−
−Pcos
(
θ +
α
)
+ X |
a |
cos |
( |
||||
|
|||||||
|
|
( |
|
) |
|||
Msin |
θ |
||||||
|
|
|
θ
)
+
Ya
sin
(
θ
)
=
=
2Pcos
( |
α |
) |
− |
|
|
||
Msin |
C |
xa |
ρV |
|
|
|
|
|
( |
2θ |
) |
|
|
|
2 |
|
S |
|
кр |
; |
|
(2.70)
Δα:
Psin |
( |
θ |
|
||
Mcos |
+ α
( |
θ |
) |
|
|
)
−
−
Pcos |
( |
θ |
|
|
|||
Msin |
( |
||
|
+ α
θ |
) |
|
)
|
|
|
+ |
|
|
cos |
( |
θ |
) |
||
|
|
||||
Mcos |
( |
θ |
|||
|
)
−
sin |
( |
θ |
) |
|
|
|
|||
Msin |
( |
θ |
||
|
)
|
+ |
ax3 |
|
|
|
+
sin |
( |
θ |
|
|
|||
Mcos |
( |
||
|
) θ
)
−
−cos |
( |
θ |
) |
||
Msin |
( |
θ |
) |
||
|
|
|
ρV 2
2
Sкр
C
α ya
=
2cos
(
α |
) |
P + |
|
||
Msin |
ρV2Sкр
( |
2θ |
) |
|
|
C
α ya
;
(2.71)
−
sin |
( |
θ |
|
||
Msin |
+ α
( |
θ |
) |
|
|
)
−
−
cos |
( |
θ |
|
||
Mcos |
+ α
( |
θ |
) |
|
|
)
P
H
+
cos |
( |
θ |
) |
|
|
Mcos |
( |
θ |
) |
||
|
|
−
sin |
( |
θ |
) |
|
|
Msin |
( |
θ |
) |
||
|
|
a
x2
+
sin |
( |
θ |
) |
|
|
Mcos |
( |
θ |
) |
||
|
|
−
−
−cos |
( |
θ |
) |
||
Msin |
( |
θ |
) |
||
|
|
|
S |
|
V |
2 |
|
|
|
|||
|
кр |
|
|
|
|
2 |
|
||
|
|
|
(
ρCH ya
+
C |
ya |
ρ |
H |
|
|||
|
|
|
)
=
2sin
( |
α |
) |
|
|
P |
H |
|
+
S |
V |
2 |
( |
ρC |
H |
||
|
|
ya |
|||||
кр |
|
( |
|
|
) |
||
Msin |
2θ |
|
|||||
|
|
|
+
C |
ya |
ρ |
H |
|
|||
|
|
|
)
;
(2.72)
Δδp
:
( |
) |
|
δ |
p |
2sin α |
|
P |
|
|
|
|
|
||
Msin(2θ) |
;
(2.73)
|
sin(θ) |
|
−cos(θ) |
ρV2 |
ρV2SкрCδyaв |
|
|
|
Δδв : |
|
− |
|
|
SкрCδyaв = |
|
. |
(2.74) |
Mcos(θ) |
|
Msin(2θ) |
||||||
|
|
Msin(θ) |
2 |
|
|
После |
деления |
выражений |
Після ділення виразів (2.61)–(2.67) |
(2.61)–(2.67) и (2.68)–(2.74) на коэффи- |
і (2.68)–(2.74) на коефіцієнти при V і |
||
циенты при |
V и Δθ соответственно |
Δθ відповідно отримаємо: |
|
получим: |
|
|
|
97
|
V:1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 2Cxa ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
α)P |
V |
|
V |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
V: |
|
|
|
кр |
ρV |
|
|
|
|
|
|
|
|
− cos |
|
; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(VCxa |
|
|
|
= ax |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
M |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
ρV |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
θ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Δθ: |
C |
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
+ Psin |
α |
|
= a |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ya |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Δα: |
1 |
|
|
|
α |
ρV |
|
|
|
|
+ Psin |
( |
α |
) |
|
= a |
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.75) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
C |
|
|
|
S |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
xa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
M |
|
|
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||
|
|
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(α)P |
δ |
p |
|
|
|
|
|
|
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ρVS |
|
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|
|
δ |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
sin |
|
|
|
|
|
|
|
δp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
Δδ |
|
:− |
|
|
|
|
|
= a |
|
|
|
|
|
Δδ |
|
|
|
:− |
|
|
|
|
|
|
|
кр |
|
|
ya |
|
= a |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
MV |
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
2M |
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
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|
|||||||||||
Перепишем |
систему |
|
|
|
|
уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перепишемо |
|
|
|
|
систему |
|
рівнянь |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(2.52) с учетом (2.59), (2.60), (2.75), |
|
|
|
(2.52) з урахуванням (2.59), (2.60), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(2.76): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
(2.75), (2.76): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
θ |
|
|
|
|
|
|
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|
|
α |
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
δp |
Δδp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ ax |
Δθ + ax |
Δα + ax |
|
|
|
H + ax |
|
= 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
θ |
|
|
|
|
|
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|
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|
α |
|
|
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H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
δp |
Δδp |
|
δ |
|
Δδв = 0; |
|
|||||||||||||||||||
Δθ + a V + ay |
Δθ + ay |
|
Δα + ay |
|
|
|
|
H + ay |
|
+ ayв |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Mz = 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||
a31Δωz |
|
|
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|
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|
|
|
(2.77) |
||||||||||||||||
Δυ − Δω |
|
= 0; |
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|||||||||
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Δυ − Δθ − Δα = 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
H a 2 |
|
|
V + a63Δθ = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продифференцируем пятое урав- |
Здиференціюємо п’яте рівняння |
нение системы (2.77) и умножим на –1: |
системи (2.77) і помножимо на –1: |
Δα +
θ − Δυ =
0
.
(2.78)
|
Подставим в (2.78) выражения для |
Δθ |
и Δυ из второго и четвертого урав- |
нений системы (2.77):
|
Підставимо до |
(2.78) вирази |
для |
Δθ |
і Δυ із другого й четвертого |
рів- |
|
нянь системи (2.77): |
|
|
|
V |
θ |
α |
H |
δ |
p |
δ |
|
|
Δα − a |
|
V − ayΔθ − ay Δα − ay |
H − ay |
в |
Δδв − Δωz = 0. |
(2.79) |
|||
|
Δδp − ay |
Запишем третье уравнение систе- |
Запишемо третє рівняння системи |
мы (2.77) с учетом (2.55): |
(2.77) з урахуванням (2.55): |
Δα
a31Δωz |
az1 V |
az2 H |
az3 |
az4 |
az5 |
z |
a |
0. (2.80) |
|
|
|
|
|
|
|
||
Подставим в (2.80) выражение для |
Підставимо до (2.80) вираз для Δα |
|||||||
из (2.79): |
|
|
|
з (2.79): |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
Δωz |
|
z1 V − a |
|
H − a |
|
Δα − a |
|
× |
|
|
|||||||
|
|
|
|
31 |
|
|
|
z2 |
|
δp |
|
z3 |
|
|
δ |
|
z4 |
|
|
|
|
||
× |
a |
V |
V + a |
θ |
Δθ + a |
α |
Δα + a |
H |
H + a |
Δδ |
|
в Δδ |
|
+ Δω |
− |
||||||||
y |
y |
y |
y |
y |
p |
+ a |
в |
||||||||||||||||
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
z ) |
|
−a |
z5 |
Δω |
− a |
z6 |
Δδ |
в |
= 0. |
|
z |
|
|
|
(2.81)
Раскрыв скобки и разделив урав-
нение (2.81) на коэффициент при |
Δωz |
, |
запишем выражение |
|
|
Розкривши дужки й поділивши рі-
вняння (2.81) на коефіцієнт при |
Δωz |
, |
запишемо вираз |
|
|
Δω |
|
V |
V + a |
θ |
|
Δθ + a |
α |
|
Δα + a |
H |
|
H + a |
ω |
|
Δωz + a |
δp |
Δδp + a |
δ |
|
Δδв = 0 |
|
|
+ |
a |
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
в |
, (2.82) |
||||||||||
|
m |
z |
m |
z |
m |
z |
m |
z |
m |
z |
m |
z |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где
aV mz
=
(
−az1
−
a |
|
a |
V |
|
z4 |
y |
|||
|
|
)
де
−1 |
|
1 |
|
ρS |
b |
a |
= − |
|
кр |
|
|||
a31 |
|
|
|
|
||
|
|
Iz |
2 |
|
|
V
(
VmV
z
+
2m |
z |
|
)
+
+ |
ρV |
2 |
|
|
α |
|
S |
b |
m |
||||
|
z |
|||||
|
2 |
кр |
a |
|
||
|
|
|
|
|
= − ρV2 Sкрba
2Iz
|
|
|
|
|
ρS |
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
кр |
|
V |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
− |
|
|
|
|
VC |
+ |
|||
|
|
ya |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
M |
2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mz aVy + mzV + 2mz ; V
2C |
ya |
|
)
+
sin
(
α |
) |
|
|
V |
P |
V |
|
|
|
= |
||
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
a |
θ |
|
m |
||
|
||
|
z |
aαmz
θ −1 |
|
ρV |
2 |
|
α |
θ |
|
|
|
|
|||||
= −az4aya31 |
= − |
2I |
z |
Sкрbamz |
y ; |
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
= (−az3 |
− az4aαy )a31−1 = − ρV2 Sкрba (mαz + mz |
y ; |
|
2Iz |
99
|
H |
= |
( |
−a |
|
− a |
|
|
H |
) |
|
|
−1 |
= − |
|
V |
2 |
|
|
|
|
( |
ρ |
( |
|
H |
+ m |
z ) |
+ m |
ρ |
H |
) |
|
||||||||||||
a |
|
|
a |
a |
|
|
|
S |
b |
|
m |
; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
z2 |
z4 |
y |
31 |
|
|
|
|
|
|
a |
z |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2I |
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρV |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ω |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
Sкрba (mz |
|
|
|
|
z |
); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
a |
|
z |
= |
( |
−az4 |
− az5 )a31 |
= − |
|
|
|
|
m |
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
m |
2I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
δ |
p |
|
|
|
|
δ |
|
|
−1 |
|
|
ρV |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sкрbamz |
|
p |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
m |
= −az4ay |
a31 |
= − |
|
2I |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
δ |
|
|
|
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
ρV |
2 |
|
|
|
|
|
α |
δ |
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|||||||
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в |
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в |
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в |
|
|
в |
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||||||||||||||
a |
|
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|
+ az6 )a31 |
|
= − |
|
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|
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|
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|
+ mz |
). |
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||||||||||||||||
m |
= −(az4ay |
|
2I |
|
Sкрba (mz ay |
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
z |
|
|
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z |
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||||
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Учитывая выражения (2.79) и |
Ураховуючи вирази (2.79) і (2.82), |
(2.82), запишем окончательно уравне- |
запишемо остаточно рівняння лінеари- |
ния линеаризованной математической |
зованої математичної моделі поздовж- |
модели продольного движения самолё- |
нього руху літака, відкинувши знак |
та, опустив знак приращения: |
приросту: |
|
V |
θ |
θ + a |
α |
α + a |
H |
H + a |
δ |
p |
δ |
|
= 0; |
V |
a |
|
|
|||||||||
x |
x |
x |
x |
|
p |
|||||||
|
|
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|
θ + |
V |
a |
θ |
θ + a |
α |
α + a |
H |
H + a |
δ |
p |
δ |
|
+ a |
δ |
в |
δ |
|
= 0; |
|
|
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||||||||||||
|
y |
y |
y |
y |
|
p |
|
|
в |
|
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|||||||||||||||||||||
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y |
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||||||||||
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V |
V + a |
θ |
|
θ + a |
α |
|
α + a |
H |
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|
|
|
+ a |
ω |
|
|
|
ω |
|
+ a |
δ |
p |
δ |
|
+ |
|||||||||
ω |
+ a |
|
|
|
|
H |
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|||||||||||||||||||||||
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z |
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|||||||||||||||||||||
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z |
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p |
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||||
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z |
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m |
z |
|
|
|
m |
z |
|
m |
z |
|
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|
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m |
z |
|
|
|
m |
z |
|
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||||||||
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α − a |
V |
|
θ |
θ − a |
α |
α − a |
H |
H − a |
δ |
p |
δ |
|
− a |
δ |
δ |
|
− ω |
|
= 0; |
|
V |
a |
y |
y |
|
|
|
|
в |
|
|
||||||||||
y |
y |
p |
y |
в |
z |
|||||||||||||||
|
|
|
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|
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|
H |
a |
V + a |
θ |
θ = 0, |
|
H |
|||||
|
|
|
|
a
δв mz
δ |
в |
= 0; |
|
|
(2.83)
где
aθ x
aH x
aθy
де
|
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1 |
S |
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|||||
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|
aVx |
|
= |
|
|
|
|
кр |
ρV(VCVxa + 2Cxa )− cos(α)PV ; |
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||||||||||||||||||||||||||||||
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|
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|||||||||||||||||||||||||||||||
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1 |
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ρV |
|
M |
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2 |
|
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|
1 |
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|
ρV |
|
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|||||||||||||||
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|
2 |
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|
α |
|
|
|
|
α |
|
2 |
|
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|
||||||||||||||||||
= |
|
|
|
|
|
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|
|
= |
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|
+ Psin(α) |
|
|||||||||
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Cya |
|
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|
Sкр |
|
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|
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|
Sкр |
; |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
+ Psin(α) ; ax |
|
|
|
Cxa |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
M |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
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|
|
|||||||
|
|
|
|
|
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|||||||||||
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|
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||||||||
|
1 |
|
S |
V |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
δ |
|
|
|
1 |
|
δ |
|
|
||||||||
|
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
|
|
||||||||||
= M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
p |
= − M cos(α)P |
|
|
p |
|
||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
(ρCxa |
|
+ Cxaρ |
|
− cos(α)P |
|
|
|
; |
ax |
|
|
|
; |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
|
|
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|
|
aVy |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
ρSкр |
(VCVya + 2Cya ) |
|
|
|
sin(α)P |
V |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
= − |
|
|
|
+ |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
M |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
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|
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|
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|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
1 |
|
|
|
|
ρV |
Sкр − |
|
Pcos(α) |
|
α |
= − |
1 |
|
|
|
|
α ρV |
Sкр + |
Pcos(α) |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
Cxa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
ay |
|
|
|
Cya |
|
|
|
|
|
|
; |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
M |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
100