Разработка и исследование адаптивного фотогида астрографа

• Автор: Бойков, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 174 c. : ил

-ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА I. Задача гидирования астрографа и ее особенности
1.1. Методы гидирования. Постановка задачи
1.2. Условия функционирования фотогида астрографа
1.3. Математическая модель фотоэлектрической следящей системы гидирования астрографа
1.4. Влияние величины рассогласования фотогида на качество фотографий объектов наблюдения
Выводы по главе
ГЛАВА 2. Определение структуры регулятора фотогида с
накоплением сигнала рассогласования
2.1. Обеспечение нулевой установившейся ошибки слежения по математическому ожиданию
2.2. Синтез стабилизирующего закона управления
2.3. Опенки допустимого времени накопления сигнала рассогласования
2.4. Исследование влияния аддитивных шумов на поведение фотогида
Выводы по главе
ГЛАВА 3. Применение динамического регулятора в фотогиде
астрографа
3.1. Две основные схемы построения наблюдателя в фотогиде с накоплением сигнала рассогласования
3.2. Применение стационарных наблюдателей состояния командного генератора
3.3. Применение адаптивных наблюдателей в регуляторе фотогида телескопа

3.4. Проектирование регулятора фотогида астрографа
Выводы по главе
ГЛАВА 4. Математическое и физическое моделирование системы гидирования астрографа
4.1. Особенности включения ЦВМ в контур управления фотогида
4.2. Макет фотоэлектрической следящей системы с накоплением сигнала рассогласования
4.3. Результаты моделирования системы гидирования
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение I
Приложение

При наблюдениях небесных объектов с помощью телескопов и, в частности, при их фотографировании с помощью астрографов, приходится непрерывно перемещать телескоп, компенсируя видимое движение объекта наблюдения, происходящее из-за вращения Земли вокруг своей оси. Для компенсации видимого движения объекта наблюдения (гидирования) применяются часовые механизмы, осуществляющие программное управление перемещением телескопа. Однако, для точного гидирования недостаточно даже самых лучших часовых механизмов, так как они не в состоянии учесть ошибки кинематических цепей приводов, гнутие трубы телескопа, изменение рефракции световых лучей и т.д.
Для повышения качества гидирования телескопа используется тонкая коррекция. Астроному-наблюдателю приходится непрерывно, воздействуя через приводы тонкой коррекции, подправлять положение телескопа, наблюдая изображение объекта относительно перекрестья нитей гида. Такая процедура весьма утомительна и не всегда обеспечивает достаточно высокое качество снимков.
Современные телескопы оснащаются автоматическими следящими системами фотоэлектрического типа (фотогидами), которые производят тонкую коррекцию пространственного положения трубы телескопа и освобождают астронома от утомительного ручного гидирования. Принцип автоматического гидирования с использованием фотоэлемента, питаемого светом звезды, предложен в 1929 году Г.Альтером и впервые был осуществлен в 1937 г. А.Уитфордом и Д.Кроном /39/.
Проникая во все более удаленные участки Вселенной, астрономы вынуждены использовать более крупные и дорогостоящие телескопы.
В нашей стране уже действует ряд телескопов с диаметром главного

Преобразование Фурье распределения интенсивности 1®(ХэуД) в соответствии с теоремой о сдвиге будет иметь вид:
ь {I1.Г е^(иа^. (1.27)
где: ц , V - пространственные частоты преобразования Фурье, г-'РГ - мнимая единица.
Для получения ОПФ объекта регулирования фотогида предположим, что объект регулирования смещает падающий на фотопластинку световой поток вдоль координат X и у и не вносит деформаций в его распределение интенсивности, т.е.
1вО,¥,И = 1Ы(х- Сю; Ч ), <1-28>
где: (') -распределение интенсивности светового потока, приходящего на объект регулирования; 1^0) - распределение интенсивности светового потока, прошедшего исполнительное устройство;
Ф ф
- функции Бремени, описывающие корректирующее действие фотогида на положение светового потока вдоль осей у и X соответственно. Следует заметить, что данному предположению отвечают фотогидк, у которых в качестве объекта гидирования используются: труба телескопа; кассета Ричи /39/; плоско-параллельная стеклянная пластина, расположенная перед фотопластинкой и разворачиваемая относительно двух координатных осей и т.п.
Взяв от обеих частей выражения (1.28) преобразование Фурье, нетрудно получить ОПФ объекта регулирования фотогида:
Используя выражения (1.25), (1.27) и (1.29) получаем выражение, описывающее влияние ошибок гидирования на структуру изображения на фотопластинке в следующем виде: