Лабораторная работа №3
Анализ и синтез автоматической системы сопровождения цели при стационарных случайных воздействиях
Цель и задачи работы
Цель исследования – практическое освоение методов анализа и синтеза автоматической системы сопровождения цели (АССЦ) при стационарных случайных воздействиях.
Достижение поставленной цели связано с решением следующих задач:
- построение математической модели АССЦ;
- построение математических моделей случайных воздействий;
- построение виртуального моделирующего стенда;
- исследование статистических характеристик сигналов;
- синтез регулятора, оптимального по среднеквадратическому критерию;
- анализ устойчивости и качества регулирования.
Функциональная и расчетная схемы АССЦ даны на рис. 1.
Рис. 1. Функциональная (а) и расчетная (б) схемы
Здесь обозначено: АСС – автоматическая система сопровождения; ОК – оптический координатор; ПН – привод наведения; Н – нагрузка; ЛВЦ – линия визирования цели; ОО – оптическая ось; ИЦ – имитатор цели; φц –координата цели;
φ – угол поворота ОО ОК.
Рассмотрим следящий привод вертикального канала наведения, который реализован на базе электрических машин постоянного тока. Принципиальная схема электропривода представлена на рис.2.
Рис. 2 Принципиальная схема электропривода: СД – сельсин-датчик; СП – сельсин-приемник; ЭУ – электронный усилитель; ЭМУ – электромашинный усилитель; Д – двигатель; Р – редуктор
Здесь обозначено:
– угол поворота входного вала, угол
поворота выходного вала, момент сил
сопротивления и момент инерции нагрузки,
соответственно. В данной работе примем
.
θвх
Рис. 3 Структурная схема привода
Здесь обозначено:
- ошибка рассогласования;
,
,
,
- коэффициенты передачи сельсинной
пары, ЭУ, ЭМУ, Д, соответственно;
-
передаточное отношение понижающего
редуктора;
- постоянные времени ЭМУ и Д, соответственно.
.