Особенности контуров радиоуправления.
Многоконтурность;
Нелинейность.
Наиболее сильно проявляется при больших отклонениях переменных от количественных значений.
Пример: В начале процесса управления, если сигнал рассогласования большой снаряд может развить максимальное поперечное ускорение, в результате он будет двигаться по окружности.
Нестационарная система.
Весьма существена на участке разгона. Значительно влияние в кинематических звеньях. Объясняется тем, что в кинематическое математическое уравнение входит дальность.
Дискретность.
Возникает из-за дискретного характера работы цифровых радиолиний, импульсных визиров.
Основные методы анализа контуров радиоуправления.
Линеаризированная стационарная система управления описывается системами ДУ с постоянными коэффициентами. Основные методы анализа таких систем – преобразование Фурье или Лапласа. Звенья описываются передаточной функцией или характеристиками. Воздействия изображениями или спектрами.
Задачей исследования контуров является определение условий устойчивости или анализа ошибок управления. Основной интерес представляют параметры рассогласования, которые характеризуют отклонение траектории от заданной.
Ошибки управления возникают из возмущений, действующих на контур. В структурной схеме ошибки управления всегда можно определить как величину на выходе соответствующего звена, входящего в состав контура.
Возмущение, действующее на контур обусловленное тремя факторами:
Динамическая ошибка из-за движения цели;
Возмущение в радиозвене от помех;
Возмущение в звене АС.
По характеру делятся на квазирегулярные и случайные.
Квазирегулярный процесс – процесс изменения координат.
Помеха – всегда случайный процесс. Если помеха случайна, то ошибка управления тоже случайна. Если рассмотреть самый простой случай (когда система стационарна), то дисперсия на выходе контура определяется:
– частотная характеристика
контура управления;
– спектральная плотность
шумовой помехи:
Дисперсия контура на выходе характеризует ошибку управления.
Если входное возмущение является «белым» шумом:
Эквивалентная шумовая полоса
– частотная характеристика
замкнутого контура.
- частотная характеристика
разомкнутого контура.
Радиотеленаведение.
Основные свойства:
Команды формируется на борту ЛА. На командном пункте находится радиопередатчик, который формирует электромагнитное поле определенной структуры. Структура электромагнитного поля такова, что какой-то из его параметров связан с координатами цели (частота, фаза, время задержки, амплитуда). Бортовой приемник анализирует структуру электромагнитного поля и на основе этого анализа вырабатывает команду управления. На практике используется три системы радиотеленаведения. Это система наведения в радиолуче, в радиозоне и в плоскости равных запаздываний.
Система наведения в радиолуче.
Обобщенная схема системы наведения в радиолуче.
УУЛ – устройство управления лучом;
УФЛ – устройство формирования луча;
КСО – канал сигнала ошибки;
ОК – опорный канал;
ПК – преобразователь координат;
УФК – устройство формирования команды.
На ЭВМ извне поступает
информация о координатах цели. ЭВМ
выбирает команды и УУЛ направляет луч
на цель. В устройстве формирования луча
ПД генерирует периодические радиоимпульсы
с постоянной амплитудой и длительностью.
Передающая антенна имеет ДН с коническим
сканированием с частотой сканирования
.
Если управляемый снаряд находятся в
радиолуче, то с выхода антенны А2
будут сниматься радиоимпульсы, не
модулируемые по амплитуде. На практике
модуляция импульсов по амплитуде будет
иметь место. Это обусловлено двумя
причинами:
внутренние шумы приемника;
факел двигателя.
Если снаряд отклоняется от радиолуча, то принимаемые радиоимпульсы будут промодулированы по амплитуде. Частота огибающей – .
Глубина АМ будет определятся как:
– расстояние от радиолуча
до снаряда;
– расстояние от передающего
до управляемого снаряда.
– угловая чувствительность
антенны – это параметр, который определяет
пеленгаторные свойства антенны.
Картинная плоскость – плоскость, перпендикулярная радиолучу.
Фаза огибающей принимаемых радиоимпульсов зависит от местоположения снаряда относительно радиолуча. Задача бортового приемника – определить угол отклонения ЛА от радиолуча и глубину АМ. Для определения местоположения снаряда относительно радиолуча в передатчике предусмотрены меры, позволяющие на приемной стороне восстановить фазу сигнала, который управляет сканером антенны. Для этой цели в излучаемом сигнале в соответствующие моменты времени вводятся специальные метки. В опорный канал на борту ракеты по этим меткам восстанавливается сигнал, который приводит в движение сканер антенны. Сравнение сигнала в канале сигнала ошибки и опорном сигнале позволяет выработать команды управления.
Информация о местоположении ракеты относительно радиолуча, содержится в глубине амплитудной модуляции и фазе огибающей соответствует полярной СК. С помощью преобразователя координат от полярной СК переходим к декартовой системе координат.
Фазовая и амплитудная модуляция
равна углу
.
Составляющие командные напряжения
должны быть пропорциональны отклонениям
– коэффициенты передачи
радиоприемника по каналу тангажа и
курса.
Эти две формулы определяют переход от полярной СК к декартовой.
Если сформировать команды управления в соответствии с двумя последними формулами и подать их на исполнительные органы, то снаряд разовьет поперечное ускорение по осям у и z и в результате будет сближаться с радиолучом.