Синтез высокоточных систем стабилизации и наведения

• Автор: Парамонова, Александра Алексеевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 218 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Построение системы математических моделей приводов стабилизации и
наведения, размещённых на подвижном носителе
1.2 Одноканальный привод
1.2.1 Безредукторная система
1.2.1.1 Носитель неподвижен, трение отсутствует, неидеальность механических передач не учитывается
1.2.1.2 Носитель неподвижен, учитывается неидеальность механических передач, трение
1.2.1.3 Носитель движется, учитывается неидеальность механических передач, трение
1.2.2 Система с редуктором
(число внешних зацеплений четное)
1.2.2.1 Носитель неподвижен, трение отсутствует, неидеальность механических передач не учитывается
1.2.2.2 Носитель неподвижен, учитывается неидеальность механических передач, трение
1.2.2.3 Носитель движется, учитывается неидеальность механических передач, трение
1.2.3 Система с редуктором
(число внешних зацеплений нечетное)
1.2.3.1 Носитель неподвижен, трение отсутствует, неидеальность механических передач не учитывается
1.2.3.2 Носитель движется, учитывается неидеальность механических передач, трение
1.2.4 Система с редуктором с непараллельными осями вращения (коническая передача)
1.2.4.1 Носитель неподвижен, трение отсутствует, неидеальность механических передач не учитывается

1.2.4.2 Носитель неподвижен, учитывается неидеальность механических передач, трение
1.2.4.3 Носитель движется, учитывается неидеальность механических передач, трение
1.3 Двухканальный привод
1.4 Составление упрощенной математической модели привода ССН
2 Методика оценки динамической точности привода с учётом класса возможных входных сигналов и движений носителя
2.1 Критерий точности
2.2 Анализ возможных входных и возмущающих сигналов. Формирование задающих устройств
3 Разработка метода синтеза системы стабилизации и наведения, обеспечивающего высокую динамическую точность
3.1 Определение структуры системы стабилизации и управления
3.2 Синтез регулятора ССН
3.3 Цифровая реализация регулятора
4 Синтез ССН прибора наблюдения, расположенного на БЛА
4.1 Характеристики БЛА. Математическая модель БЛА
4.2 Режимы работы прибора наблюдения при полете БЛА по маршруту. Построение областей достижимости возмущающих и задающих воздействий
4.3 Выбор варианта конструктивного исполнения приводов. Математическая модель ОПУ
4.4 Синтез релейного регулятора, доставляющего наименьшую гарантированную точность системе
4.5 Проверка функционирования синтезированного регулятора
Заключение
Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ
Как только прибор наблюдения (визир, радиолокационную антенну, прибор ночного и дневного видения, камеру и др.) размещают на подвижном носителе, возникает, помимо управления этими устройствами, задача их стабилизации. Системы стабилизации и наведения (ССН) линии визирования находят широкое применение в объектах гражданского и военного назначения. Задачи, выполняемые этими системами весьма разнообразны. ССН используются для получения качественного изображения местности, в системах слежения за движущейся целью, для обнаружения и разведки мест дислокации противника.
Современной тенденцией развития средств разведки является с одной стороны, размещение приборов наблюдения на самых разнообразных подвижных носителях, что влечет за собой увеличение скоростей и ускорений, отрабатываемых ССН; а с другой - повышение требований к точности слежения и наведения. Так, в сфере наземной разведки, датчики размещают на подъемных мачтах, установленных на мобильных комплексах: бронемашинах, специально оборудованных автомобилях, что дает существенное увеличение дальности действия средств наблюдения, но при подъеме приборов на значительную высоту, они испытывают сильное воздействие ветра, поэтому необходима их стабилизация. Для слежения, определения координат и других характеристик космических объектов, разрабатываются перебазируемые наземные и морские средства, применение которых обеспечивает повышенную живучесть, большую оперативность при решении задач различного уровня, но для получения качественных характеристик тоже требуется стабилизация. Широкое распространение в наши дни получило направление космических систем видовой разведки, позволяющих с высокой точностью осуществлять съемку наземных объектов, производить обнаружение, сопровождение, перехват целей, где тоже не обойтись без ССН.

связанной с валом нагрузки (Мн™р), будет складываться из момента от сил
вязкого трения, пропорционального угловой скорости вала нагрузки, от сил сухого трения и момента от сил трения, пропорциональных передаваемому усилию (ЛЩЩ то есть:
М“ '(<) = + (1-25)
В зубчатой передаче даже при идеальном эвольвентном зацеплении происходит проскальзывание профиля зуба одной шестерни относительно профиля зуба другой шестерни. Вследствие этого проскальзывания возникает сила трения скольжения, значение которой пропорционально нормальному давлению в зубьях шестерен. Нормальное давление, в свою очередь, пропорционально передаваемому усилию. Сила трения в процессе зацепления меняет свой знак при прохождении точки зацепления через полюс зацепления, а среднее значение момента, создаваемого этой силой, в процессе зацепления всегда имеет знак, противоположный угловой скорости. Кроме того, в разных фазах зацепления находятся одновременно несколько зубьев, так что результирующий момент от сил трения в зубьях шестерен можно приближенно считать зависящим только от передаваемого усилия, а направление этого момента - противоположным угловой скорости шестерен [68].
При передаче вращения с помощью зубчатых шестерен в подшипниках опор возникают силы реакции, равные передаваемому усилию. Эти силы, воздействуя на подшипники, создают силы трения, пропорциональные силе реакции. Моменты от этих сил трения также пропорциональны подаваемому усилию и направлены против угловой скорости.
Передаваемое усилие пропорционально моменту нагрузки, действующему на валу объекта регулирования, равному:
М 0) = 3 -С°и—-М и)
нагр ) нагр возм V / *
Таким образом, момент от сил трения, пропорциональный передаваемому усилию, рассчитывается по следующей формуле: