- •Глава 1. Описание системы автоматического управления антенной.
- •1.1 Режимы работы системы управления антенной.
- •1.1.1 Режим начальной выставки.
- •1.1.3 Режим «Поиск»
- •1.1.4 Режим «Автосопровождение»
- •1.2 Описание системы управления антенной и входящих в неё элементов в режиме автосопровождения.
- •1.3 Двухконтурная система наведения
- •Глава 2 Определение показателей качества работы линейной системы управления антенной.
- •2.1 Структурная схема исходной системы.
- •2.2 Определение и анализ прямых показателей качества.
- •2.3 Исследование условий устойчивости исходной системы управления антенной.
- •2.4 Выбор корректирующего устройства.
- •Глава 3 Исследование нелинейной системы управления антенной.
- •Глава 4 Моделирование системы управления антенной в математическом пакете matlab.
- •4.1 Моделирование системы управления антенной в линейном варианте.
- •4.2 Исследования нелинейной системы.
1.1.3 Режим «Поиск»
«Поиск» - программный режим дальнейшего нацеливания антенн при использовании непрерывных излучателей, для создания обратной связи по лазерному лучу. При решении задачи поиска с диаграммой направленности антенны , угловых секунд в зоне угловых минут затрачивается очень
большое время, поэтому в целях сокращения этого времени и с учётом энергетических возможностей ИСЗ представляется расширить диаграмму направленности антенны до величины угловых минут.
Такой подход значительно сокращает время дальнейшего взаимного нацеливания антенн с непрерывными приёмо-передатчиками. Функциональная схема СНА в режиме «поиск» является незамкнутой по оптическому лучу. Режим поиска осуществляется до тех пор, пока на входе
непрерывного приёмника не появится сигнал от другого. В этом случае система наведения антенн окажется замкнутой по оптическому лучу и возникает возможность осуществления режима непрерывного захвата.
1.1.4 Режим «Автосопровождение»
Задача системы в этом режиме поддерживать установившееся значение
пределах меньше .
В случае отсутствия сигнала некоторый заданный промежуток времени в режиме автосопровождения или при превышении величины ошибки
системы величины (половины рабочей диаграммы
направленности) может произойти срыв слежения. В этом случае устройство управления СНА должно перейти в режим «Поиск» или «Захват», с последующим переводом в режим автосопровождения.
Режим автосопровождения является полезным режимом, т.к. только в этом режим происходит передача информации СА-СР.
Основной задачей является оптимизация перечисленных режимов применительно к этому условию в режиме «Начальная выставка» и «Захват» - минимальное время переходного процесса; в режиме «Поиск» -максимум вероятности обнаружения при наименьшем среднем времени поиска, в режиме автосопровождения максимальное среднее время между моментами срыва слежения.
1.2 Описание системы управления антенной и входящих в неё элементов в режиме автосопровождения.
Основное назначение СНА заключается в наведении максимума диаграммы направленности антенны на космический объект (или любую программно заданную точку на небесной сфере) и сопровождении с
требуемой динамической точностью с тем, чтобы обеспечить устойчивую и высококачественную связь.
Динамические свойства СНА зависят от большого числа факторов, которые в основном определяются:
динамикой движения космического объекта и конструктивными особенностями опорно-поворотного устройства антенной установки;
динамическими характеристиками металлоконструкций опорно-поворотного устройства и механизмов антенной установки как объекта управления;
характеристиками возмущений и помех, действующими на систему и
объект управления в процессе слежения за космическими объектами;
- особенностями построения самой СНА в целом.
Сложность реализации высоких требований по точности наведения СНА в большой степени определяется назначением и свойствами объекта управления. В прямой зависимости от этого находятся и устанавливаемые при этом показатели качества управления, являющиеся основой для синтеза систем автоматического управления антенной установкой. Объектом управления является зеркальная система, металлоконструкции опорно-поворотного устройства и механизм наведения антенной установки совместно с исполнительным двигателем.
Суммарная точность, которую может обеспечить СНА, в основном определяется;
точностью и жёсткостью конструкции ОПУ и механизмов наведения АУ в целом и её отдельных частей, в том числе зеркальной системы;
точностью управляющих сигналов ля наведения АУ с помощью привода в соответствии с требованиями сопровождения космического объекта;
точностью, с которой угловое положение исполнительных осей АУ может
быть определено в любой момент бремени, т.е. точность датчиков обратного
контроля.
- динамической точностью, которую может обеспечивать силовой привод АУ в условиях возмущений, действующих на систему в процессе слежения.
По точности к исследуемой системе наведения предъявляются жёсткие требования создание системы с высокой добротностью и широкой полосой пропускания, что приводит к использованию многоконтурного управления.
К одной из самых важных проблем, от успеха решения которой зависят эффективность и качество управляемой АУ, относится проектирование силового следящего привода. Он является исполнительным элементом СНА, без которого невозможна работа ни в одном режиме. Основными факторами, влияющими на выбор типа привода, являются:
требуемая мощность,
- быстродействие;
диапазон регулирования по скорости;
заданная механическая точность;
устойчивость;
надёжность в работе.