Разработка и исследование систем наведения крупного радиотелескопа миллиметрового диапазона

• Автор: Туркин, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ КРУПНЫХ РАДИОТЕЛЕСКОПОВ

1.1. Крупный радиотелескоп как сложная упруго-вязкая многомассовая электромеханическая система
1.2. Особенности построения системы управления электроприводами крупного радиотелескопа с позиций повышения точности его наведения
Глава 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НАБЛЮДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПЕРЕМЕННЫХ СОСТОЯНИЯ И ВНЕШНЕГО ВОЗМУЩЕНИЯ, ДЕЙСТВУЮЩЕГО НА СЛОЖНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ, В ВИДЕ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ
2.1. Анализ ошибок оценивания переменных состояния объекта наблюдающими устройствами различного типа и их модификациями при действии внешнего возмущения

2.1.1. Наблюдающие устройства с входом по току двигателя

2.1.2. Наблюдающие устройства с входом по скорости вращения двигателя

2.2. Выбор рациональной структуры наблюдающих устройств для построения высокоточных следящих электроприводов главного зеркала радиотелескопа
2.2.1. Наблюдатель, управляемый током двигателя
2.2.1.1. Наблюдатель, управляемый током двигателя, с введением обратных связей по ошибке оценивания угловой скорости вращения зеркала
2.2.1.2. Наблюдатель, управляемый током двигателя, с введением обратных связей по ошибке оценивания углового положения платформы
2.2.1.3. Наблюдатель, управляемый током двигателя, с введением обратных связей по ошибкам оценивания углового положения платформы и угловой скорости вращения зеркала
2.2.2. Наблюдатель, управляемый скоростью двигателя
2.2.2.1. Наблюдатель, управляемый скоростью двигателя,
введением обратных связей по ошибке оценивания угловой скорости вращения зеркала
2.2.2.2. Наблюдатель, управляемый скоростью двигателя,
введением обратных связей по ошибке оценивания углового положения платформы
2.2.2.3. Наблюдатель, управляемый скоростью двигателя,
введением обратных связей по ошибкам оценивания углового положения платформы и угловой скорости вращения зеркала
Глава 3. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ НАВЕДЕНИЯ КРУПНОГО РАДИОТЕЛЕСКОПА И МЕТОДИКИ
РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ РЕГУЛЯТОРОВ
3.1. Разработка структуры следящих электроприводов, обеспечивающих компенсацию статических ошибок наведения зеркальной части конструкции при действии ветрового момента
3.2. Разработка структуры и выбор параметров наблюдающего устройства для оценки вектора состояния объекта управления
3.3. Разработка структуры и выбор параметров наблюдающего устройства для оценки момента нагрузки, действующего на объект управления
3.4. Разработка методики статистической оптимизации для расчета параметров высокоточных электроприводов наведения
Глава 4. ТЕСТИРОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ РЕШЕНИЙ ПО ПОСТРОЕНИЮ И РАСЧЕТУ ВЫСОКОТОЧНЫХ СИСТЕМ НАВЕДЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ РАДИОТЕЛЕСКОПА РТ
4.1. Структура главных электроприводов по азимутальной оси и параметры силовой части
4.2. Расчёт параметров системы наведения радиотелескопа
4.2.1. Расчёт коэффициентов наблюдающих устройств
4.2.2. Модальный регулятор скоростной подсистемы
4.2.3. Регулятор положения азимутальной оси радиотелескопа
4.3. Определение структуры и параметров задатчика интенсивности
4.4. Устройство выборки зазора (УВЗ)
4.4.1. Выбор оптимальной характеристики УВЗ и расчет её характерных точек
4.4.2. Устранение негативного влияния противофазных колебаний двигателей
4.5. Моделирование работы системы наведения радиотелескопа в режиме статистической оптимизации
4.6. Оценка влияния нелинейных элементов на динамические свойства системы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Выражения для определения вектора ошибок переменных при действии на объект Мс Ф 0 сведены в таблицу 2.2.
Таблица
Выражения для определения ошибок оценивания переменных состояния при
действии на объект ветрового момен т
Тип наблюдателя Расчетное выражение для определения ошибок оценивания х при действии на объект Мс 0
управляемый током двигателя неастатический х = -(р1-А + ЬС)-1ВиМс (2.10)
астатический ~ * х =-А* = -(р1-А* +ЬС‘)_1х*(0), (2.11) А В"' , с*=[с о] 0 о у
управляемый скоростью двигателя неастатический х„ =-(рІ-АІ1_ІІ+ЬСІІ)-,В)ИІІМс (2.12)
астатический Х.1 = "( А]1-И = рІ-АІ.ц+ЬС'хО), (2.13) 1;-'[ В-1.С1=[СИ 0]
Таблица
Выражения для определения вектора ошибок переменных состояния при действии на объект ветрового момента
Тип наблюдателя Расчетное выражение для определения вектора ошибок переменных при действии на объект Мс 0
управ- ляемый током двига- теля неаста- тический X = (/Я - А +В„к)~ ВтМс- д1-А +В„к В„кх (2.14)
астати- ческий х* = (д! - А* + В*к)~' х*(0) - ( А* =[А В"г1и [О 0 _| р-*и = 1 *4 > о * і і + В>) В*кх, (2.15)
управ- ляемый скорос- тью двига- теля неаста- тический А«1-1 _ X (/?1 Аю1_1 АшГ А1-І“В;Л1і0і Ац . Ап-1С1 Ап-п. ’ Аю1- В,„ыс + А<о = Г-В,лкОп 11 [ 0 -пхн)’ > ВШ(1)1 ~ (2.16)
астати- ческий х*=(рі-а;1_і-а; А* _ А1-1_ВгЛкВ1 А* Г 1 АП-1С1 А*-Ц = 1А[-Ц °]> АП-1 = і-цТц Аі—п АП—11. АП-1 0 -'(х*(0) > А0)1 —II . АП-П = + АмІ-ІІхІі)’ _ — Вм[кОц ? 0 АП-И В/н11 0 0 (2.17)