DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0023.2020.01.09

АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ СКАНУВАЛЬНОЮ АНТЕННОЮ СИСТЕМОЮ

Oleh Olexandrovich Biloborodov

Анотація


На основі методу структурних схем синтезована система управління сканувальною антенною системою, яка являє собою частковий випадок слідкуючої системи, що на основі заданих координат регулює розузгодження між необхідними і поточними значеннями кутів азимуту і місця. Важливою особливістю сканувальних систем є постійний рух виконавчих механізмів під час виконання завдань цільового призначення. Тому нелінійності елементів навігаційної системи можуть призводити до суттєвого погіршення якості виконання завдань сканування. У роботі обґрунтовано структурну схему сканування за одним каналом, визначено її математичний опис. На першому етапі було проведено аналіз стійкості функціонально мінімальної системи. Було визначено необхідність інтегрування схеми з послідовно увімкненим регулятором швидкості пропорційно-інтегрально-диференційної дії і сигналом зворотного зв’язку, що знімається з тахометра на осі двигуна. Проведено моделювання контуру швидкості для аналізу його стійкості і здатності зберігати свої властивості при відхиленні параметрів від розрахункових значень або варіаціях налаштування параметрів регулятора. Було побудовано загальну схему сканувальної системи, до якої було введено нелінійний елемент. У якості нелінійного елемента було обрано спрощену модель волоконно-оптичного гіроскопа з областю нечутливості. З метою перевірки виконання вимог у перехідному та в установленому режимах роботи, а також для оцінки похибки системи при дії на неї реальних впливів було проведено модельний експеримент. Результати моделювання показали високу якість роботи синтезованої системи. Було досліджено похибки регулювання при відсутності нелінійного елемента, а також при його наявності при варіації значення ширини області нечутливості. Визначено, що високі значення ширини області нечутливості можуть призводити до зриву управління, що необхідно враховувати при обґрунтуванні вимог до подібних систем.

Ключові слова


унтуванні вимог до подібних систем. Ключові слова: автоматизована система управління; антенна система; сканування; якість управління; нелінійність параметрів; похибки

Повний текст:

PDF

Посилання


Zhang Y., Fu Y., Wang H., Li H., Pan S., Du Y. Restoration of the spatial environment during two-dimensional laser scanning using data on the absolute value of the local deviation angle. Optical magazine. 2019, no. 86, pp. 46–51.

Zhang H., Shi Y., Xu C. Y., Kutsuna M. Surface hardening of gears by laser beam processing. Surface Engineering. 2003, vol. 19, no. 2, pp. 134–136.

Kudin V. P. Skanirujushhaja antennaja sistema diapazona korotkih voln [Short Range Scanning Antenna System]. Izvestija Gomelskogo gosudarstvennogo universiteta imeni F. Skoriny. Ser.: Estestvennye nauki [News of the Gomel State University named after F. Skorina. Series: Natural Science]. 2017, no. 6, pp. 139–144.

Sovremennye informacionnye tehnologii v zadachah navigacii i navedenija bespilotnyh manevrennyh letatelnyh apparatov [Modern information technologies in the problems of navigation and guidance of unmanned maneuverable aircraft] / editors: M. N. Krasylshchykov, G. G. Sebrjakov. Moscow, FIZMATLIT Publ., 2009. 556 p.

Fedulov R. V., Shishkin A. S. Navedenie opticheskoj apparatury malogo kosmicheskogo apparata distancionnogo zondirovanija [Guidance of the optical equipment of a small spacecraft remote sensing]. Vestnik tomskogo gosudarstvennogo universiteta: Matematika i mehanika [Bulletin of Tomsk State University: Mathematics and Mechanics]. 2013, no. 22, pp. 97–104.

Mitrishkin J. V., Dzhumakaev T. K., Korenev P. S. Imitacionnoe modelirovanie sistem upravlenija plazmoj v tokamake so stendom realnogo vremeni [Simulation of plasma control systems in a tokamak with a real-time stand]. Trudy 7-j Vserossijskoj nauchnoprakticheskoj konferencii "Imitacionnoe modelirovanie. Teorija i praktika", t. 2 [Proceedings of the 7th All-Russian Scientific and Practical Conference "Simulation. Theory and practice", vol. 2]. Moscow, IPU RAN Publ., 2015, pp. 224–229.

Chernov A. V., Semjonov A. V. Matematicheskaja model sledjashhih sistem s uchetom nelinejnostej peremennyh sostojanija [A mathematical model of tracking systems taking into account the nonlinearities of state variables]. Vestnik Koncerna VKO "AlmazAntej" [Bulletin of the Concern "Almaz-Antey"]. 2017, no. 1, pp. 88– 97.

Shrejner R. T. Sistemy podchinennogo regulirovanija elektroprivodov. Ch. 1. Elektroprivody postojannogo toka s podchinennym regulirovaniem koordinat [Systems of subordinate regulation of electric drives. Part 1. Electric drives of direct current with subordinate regulation of coordinates]. Yekaterinburg, UGPPU Publ., 1997. 279 p.

Elektroprivod: Uchebnoe posobie [Electric Drive: Tutorial] / ed. S. V. Petuhov, M. V. Krishjanis. Arhangelsk, S(A)FU Publ., 2015. 303 p.

Besekerskij V. A. Dinamicheskij sintez sistem avtomaticheskogo regulirovanija [Dynamic synthesis of automatic control systems]. Moscow, Nauka Publ., 1970. 576 p.

Semjonov A. V., Makarchuk A. V. Matematicheskaja model zadannoj chasti elektromehanicheskoj sledjashchej sistemy s uchetom ogranichenij [A mathematical model of a given part of an electromechanical tracking system, taking into account the limitations]. Mat. Vseros. nauch. konf. "Teoreticheskie i metodicheskie problemy jeffektivnogo funkcionirovanija radiotehnicheskih sistem" [All-Russian Mathematical Scientific Conference "Theoretical and Methodological Problems of the Effective Functioning of Radio Engineering Systems"]. Taganrog, 2013, pp. 37–46.

Avtomaticheskie sistemy upravlenija v srede Matlab-Simulink: metodicheskie ukazanija k vypolneniju laboratornyh rabot [Automated control systems in the environment of Matlab-Simulink: guidelines for laboratory work] / ed. V. S. Shcherbakov, A. A. Ruppel, I. V. Lazuta, S. A. Miljushenko. Omsk: SibADI Publ., 2010. 49 p.