Введение к работе
Актуальность темы. Интенсивное исследование и освоєні'? мического пространства выдвигает высокие требования к аппаратура
дальней космической связи vr радиоастрономии. Основу центров ьней космической связи' составляет уникальные полноповоротные енные установки, снабженные мощными передатчиками,чувствительными емниками, высокопроизводительными электронио-вычнслггельнкми плексами, позволякдиин управлять полетом и принимать информацию от кических аппаратов, находящихся на расстоянии сотен миллионов зметров от Земли. Базовым инструментом, с помощью которого ществляются астрофизические исследования и поддерживается связь с мическими.. кораблями ; и спутниками, является полноповоротныя нотелескоп (РТ). Перемещение его зеркала с целью наведения на чическии объект и слежение за ним осуществляется следящими сгроприводами, выполняемыми .. сегодня на базе тиристорних <троприводов постоянного тока. Увеличение объема исследовании, зодяиїхся в сантиметровом и миллиметровом .диапазоне радиоволн, золит к необходимости 'использования крупных радиотелескопов и к Сходимости повышения точности слежения, что в свою . очередь, зделяет все Более ужсточакгиеся требования і; точности и качеству пінки электропризояоз. Трудность вмтоянения -этих требования зона ' с больной слоз^остьп радиотелескопа, как объекта :тромеханичэскои системы. РТ представляет собой слотнув :транственну!о упругую г.еталлококструкшсэ ' с зазорами в 'матнческои цепи r.ozsy дзигателями и поворотной часть», :ственными попентйгаї трения а движуїзіхся частях. В то ;ге время, решение- зеркала'РТ должно, осуществляться по заданной траектории с юстьп до. единиц угловых секунд. В настояшее время С уЧПСТИеМ іра ' разработан . подход, при котором в а стену веодятся ітромеханичс-ские . устройства вьйорки '. зазора; нзлименнім-ектирутеме устройства, уменьшающие злкянш момента тропил на ту системы управления; устройства, ^клкчдшие в - нормальной те достижение промежуточными : координатами продельных енин,благодаря чему достигается .линеаризация объекта управления.
обеспечивает- повышение качества работы приводов к дает
огаость применять при. разработке. принципов построения системы п
исследовании-' хорошо, разработанные методи лпнспноп ' тиорлн
еления, и частности, использовать принципи модального управления
ii,-i* заикании системы через наблюдающее устройство.
Включение ЭВМ в контур управления и разработка цифровой систь управления электроприводами наведения PI отвечают современь тенденцпам развития радиоастрономии и теории управления, и направлє на создание полностью автоматизированных радиотелескопе обеспечивающих высокую точность. наве^эния при. работе в широк диапазоне радиочастот с максимально возможным обзором небесной сфер При разработке автоматизированнон системы управления электроприводе такого сложного объекта, каким является.РТ, оказывается необходи* опираться на результаты идентификации', близких по параметр денствуших РТ, в при введении в строи нового РТ проводить е идентификацию для уточнения Принятой математической модели. Несмот на это, математическое описание объекта, используемое при разработ системы управления электроприводом, является приближенным упрощенным. Использование ЭВМ в контуре управления позволяет только легко реализовать достаточно сложный алгоритм управления, но открывает возможности для идентификации с ее помощью объек управления и для автоматизации процесса настройки параметр регулятора путем использования методов параметрической оптимизации.
Представляемая работа является результатом участия автора выполнении хоздоговорных НИР, проведённых на кафедреРобототехники автоматизации производственных систем ЛЗТИ им. В.И.Ульянова (Ленин в течение 1978-1990 г Г.
Цель работы состоит в разработке цифровой системы управлен электроприводами наведения крупного радиотелескопа, включающей в се разработку цифровых нелинейных корректирующих устройств, уменьшают влияние момента трения; разработку цифрового эадатчика интенсивност обеспечивающего нормальную ' работу следящих электроприводов П отработке больших угловых рассогласовании, а также разработ реализуемых в цифровой- форме способов, автоматической настрой параметров системы управления и идентификации объекта управлен частотными методами в натурных условиях. Для достижения этой це были решены следующие задачи:
разработан структурный . способ . проектирования цифров регуляторов на основе их непрерывных аналогов, математически описание которых представлено детализированными структурными схемам
выполнен анализ ошибок реализации шарового регулятора і отношению к fienpepbiBHOMy прототипу, показана возможность уменьшен!
« ошибок за . с'-ет выбора коэффициентов фазовой и амплитудном зрекций цифровых интеграторов» а также за счет ' введения зректйруюшего звена в прямой канал цифровой системы управления;
разработано специальное программное обеспечение для реализации )уктурного способа проектирования цифровых регуляторов на являющем вычислительном комплексе;
разрабогано специальное ' программное '. обеспечение для
іНтификации объекта управления частотными методами в цифровой
:теме управления; . '
разработаны методика и специальное программное обеспечение для юматизации процесса ; настройки параметров регулятора методами ійметрической оптимизации»
Методы исследования' базируются на: современных методах, теории явления и.теории электропривода » методах параметрической оптими-;ии..у способах идентификации систем автоматического управления при оком использовании моделирования на ЭВМ и проверке результатов :ледовании на действующем радиотелескопе РТ-70.
Новые научные результаты: ...
1. Разработан структурный способ проектирования цифровых систем
авления, основанный, на математическом . описании непрерывного
оритма управления детализированной структурной схемой с
:лёдующен ее дискретной аппроксимацией путем замены непрерывных
радий их цифровыми эквивалентами.
2. Разработаны цифровые . корректирующие" .устройства,. включение
орых в систему управления. обеспечивает .повышение качества работы
дящего электропривода,' достигаемая при этом линеаризация системы
воляет использовать для анализа и синтеза линейные подходы.
.3. Разработана методика и программные средства для оматической настройки параметров цифровой системы управления на ове сравнения движении исполнительного органа и эталонной модели
минимизации квадратичного функционала качества с использованием одов'параметрической оптимизации ...
4. На основе анализа ошибок, связанных цифровой реализацией рерывного алгоритма управлений, .разработаны способы, позволяющие сти их влияние к минимуму и, таким образом, реализовать цифровую тему, имеющую в заданном частотном диапазоне частотные характерне-и максимально приближенные к характеристикам непрерывной системы.-Практическая ценность. На основе структурного метода с
т.ііиль loiifaiiHi'M разработанных программных средств. спроектировв> pi-ал; і -икана и испытана на действующем радиотелескопе с диаметр зорка/ia 70 метров цифровая система управления- следяи зда-кфопривидом . нны'Денпл.' Полученные результаты использукїгся п (іилгоіиі-кс- у.: модерші.іьиіці действующих радиотелескопов и разработ треіьей очереди радиотелескопа РТ-70,в а также при проработке участием .ав юра проектных предложении по унифицированной антенн установке-с лііаметріїм зеркала 16 метров.
Апробация работы. Основные результата работы докладывались Бсеї.окйцом nay но-техническом совещании "Проблемы оптимизации рабо автомалпириванішх электроприводов'" состоявшемся в г.Душанбе сентябре 1986 г., на ряде конференции профессорско-преподавательски состава Л.ЯИ им. В.И.Ульянова (Ленина) в 1985-1989 гг. ...
Публикации. Основное содержание диссертационной работы отраже в семи публикациях, в том. числе в-трех авторских свидетельствах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит введения, четырех разделов с выводами, заключения и двух приложении Основной текст работы изложен на 108 страницах машинописного текста Работа содержит 52 рисунка, Ь таблиц;; Список литературы включает і наименования-. .
