Управление зеркальной системой радиотелескопа миллиметрового диапазона

• Автор: Кучмин, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 179 с. : ил.

Список аббревиатур и обозначений

Глава 1. Методы повышения качества управления зеркальными системами радиотелескопов миллиметрового диапазона
§1.1. Анализ существующих зеркальных систем радиотелескопов, методов и средств управления ими

§ 1.2. Назначение, конструкция и основные характеристики радиотелескопа РТ-70

§1.3. Обобщенный критерий качества зеркальной системы радиотелескопа. Электродинамическая модель зеркальной системы радиотелескопа

§ 1.4. Управление зеркальной системой радиотелескопа

по методу автофокусировки

§ 1.4.1 Алгоритм управления зеркальной системой радиотелескопа

§ 1.4.2. Алгоритм управления адаптивной поверхностью главного зеркала

Выводы
Глава 2. Методика синтеза идентификатора состояния опорно-поворотного устройства и зеркальной системы радиотелескопа
§2.1 Нелинейная модель опорно-поворотного устройства и зеркальной системы радиотелескопа
§2.1.1 Нелинейная модель пространственной металлоконструкции радиотелескопа
§2.1.2. Алгоритм построения уравнений движения пространственной
металлоконструкции радиотелескопа
§2.1.3. Алгоритм построения сил упругого взаимодействия и демпфирования
§2.1.4. Алгоритм построения сил гравитации
§2.1.5. Алгоритм построения управляющих воздействий
§2.1.6. Алгоритм построения ветровых возмущающих воздействий
§2.1.7. Математическая модель электроприводов наведения
§2.1.8. Математическая модель деформируемого главного зеркала.
Определение выходов модели пространственной металлоконструкции радиотелескопа
§2.1.9. Нахождение обобщенных сил трения на осях вращения подшипников цапф и шарового погона платформы
§2.2 Реализация математической модели радиотелескопа в среде MATLAB

§2.2.1 Общий вид библиотеки и описание компонент
§2.2.2 Использования библиотеки для моделирования пространственной металлоконструкции радиотелескопа РТ-70
§2.3 Синтез наблюдателя нелинейного динамического объекта
§2.4. Эвристический алгоритм оптимизации на основе генетического поиска 103 §2.4.1. Суть генетического алгоритма
§2.4.2. Способы создания начальной популяции
§2.4.3. Классификация генетических операторов
§2.4.4. Селекция решений
§2.4.5. Способы отбора решений в популяцию
§2,4.6. Применение генетического алгоритма для определения коэффициентов наблюдателя
Выводы
Глава 3. Адаптивная платформа облучателя
§3.1 Уравнения движения адаптивной платформы облучателя
§3.2. Моделирование уравнений движения адаптивной платформы облучателя в МАТЬАВ
§3.3. Линеаризация уравнений движения адаптивной платформы облучателя
§3.4. Алгоритм управления адаптивной платформой облучателя при позиционировании
Выводы
Глава 4. Логическое управление элементами зеркальной системы как динамическими объектами
§4.1. Концепция повышения качества процессов управления. Переход к логическому управлению
§4.2. Численный метод нахождения оптимального управления нелинейными динамическими объектами
§4.2.1. Постановка задачи управления в терминах метода бинарных деревьев
§4.2.2. Определение прямого и обратного операторов
§4.2.3. Стратегии управления динамическим объектом
§4.2.4. Оценка сложности метода бинарных деревьев с одним деревом
§4.2.5. Метода бинарных деревьев с прямым и обратным деревьями
§4.2.6. Оценка сложности метода бинарных деревьев с обратным деревом
§4.3. Метод кластерного пространства управляемых динамических объектов 138 §4.3.1. Кластерное пространство динамических объектов и его

характеристики
§4.3.2. Применение эвристики в методе бинарных деревьев. Машина логического вывода
§4.5. Алгоритм построения желаемого состояния динамического объекта
§4.6. Стратегия управления по методу бинарных деревьев
§4.7. Реализация системы логического управления в среде МАТЬАВ
Выводы
Глава 5. Применение прямого метода Ляпунова для управления элементами зеркальной системы в режимах слежения и сканирования
§5.1. Прямой метод Ляпунова
§5.2. Метод скоростного градиента
§5.3. Модификация метода релейного управления
§5.4. Применение модифицированного релейного метода для управления адаптивной платформой облучателя
Выводы
Глава 6. Результаты моделирования системы управления
Заключение
Список литературы

Для нашей кинематической пары, в которой положение Е. в Еі определяется векторами г.с, г-с и углами простейших вращений /}?, 6*, а’*, матрица преобразования систем координат примет вид:
Матрица I) является произведением двух матриц преобразования систем координат:
каждая из которых имеет вид:
где [с],] - единичная матрица 6X6, так как Е)с получена только параллельным переносом Ег В случае если Е]с была бы повернута относительно Еп то необходимо было бы ввести углы ориентации Е]с в Е1 аналогичные р>‘, 9-с, а‘р, а матрица [с‘]с] имела бы вид аналогичный [сЕ].
Рассмотрим важные свойства матрицы Ь, которые необходимо использовать при построении математических моделей:
1. Для кинематической цепи от вершины п до т, матрица преобразования систем координат Гк при переходе Е„ -> Ея равна Ц„ = Гл+| ■■..■ЕптА
2. Для матрицы Ь"т при переходе Еп -> Ет, матрица при обратном переходе Ет -4 Е„ равна 1Гп = (необходимо просто поменять местами индексы, что очень удобно при компьютерной реализации);
3. Производная от матрицы Ь"т определяется выражением Ь"т = Е'т ■ Ф"яп, где
Для кинематической пары твердых тел с индексами /' и у с шестью степенями свободы, в качестве ее обобщенных координат целесообразно выбрать три угла р?, в!с, аЕ и координатный столбец вектора параллельного переноса г-с:
координатными столбцами векторов угловых и линейных скоростей Уят = Гг"'; соптт] тела т