Разработка и исследование датчика местной вертикали с каналом моментной компенсации в составе системы управления деформируемым радиотелескопом
Для обеспечения «всепогодной» (скорость ветра до 25 м/с) и «всеволновой» (рабочие длины волн излучения вплоть до 0,005 м) эксплуатации деформируемого РТ приборный модуль (ПМ) ДМВ дополняется алгоритмическим модулем (AM), реализующим алгоритм динамического наблюдения величины отклонения маятникового модуля от вертикали. С целью минимизации влияния на невязку наблюдения неопределённости значения… Читать ещё >
Содержание
- Введение. Постановка задачи
- Список основных сокращений
Глава 1. Задача эксплуатации большого полноповоротного радиотелескопа в условиях деформаций его металлоконструкций.
1.1 Эксплуатация больших полноповоротных радиотелескопов в условиях отсутствия деформаций их металлоконструкций
1.2 Технические характеристики функциональных металлоконструкций большого полноповоротного РТ с диаметром раскрыва главного рефлектора 64 м (серия ТНА-1500).
1.3 Анализ деформаций элементов металлоконструкций больших полноповоротных РТ.
1.4 Управление деформируемыми большими полноповоротными РТ.
1.4.1 Управление деформируемыми большими полноповоротными РТ с помощью гидирующего инструмента.
1.4.2 Управление деформируемым большим полноповоротным РТ с помощью систем фокусно-угловой компенсации и эксплуатационного контроля деформаций.
1.5 Задача диссертационных исследований.
Выводы по главе 1.
Глава 2. Анализ возможностей высокоточного наведения большого полноповоротного радиотелескопа по углу места на объект радиоастрономического наблюдения в условиях деформаций его опорно-поворотного устройства средствами датчика местной вертикали.
2.1 Формирование квазиназемной системы координат для управления деформируемым радиотелескопом средствами
ДМВ.-.
2.1.1 Формирование квазиназемной системы координат средствами ДМВ маятникового типа с ртутным жидкостным зеркалом.
2.1.2 Формирование квазиназемной системы координат средствами ДМВ маятникового типа с оптическим жидкостным клиновым чувствительным элементом
2.2 Анализ возможностей решения задачи в среде приборного модуля ДМВ маятникового типа с оптическим жидкостным клиновым чувствительным элементом.
2.2.1 Математическая модель приборного модуля ДМВ.
2.2.2 Математическая модель среды функционирования
ДМВ.,.
2.2.3 Анализ возможности решения задачи в среде приборного модуля ДМВ.
2.3 Концепция динамического наблюдения в задаче формирования местной вертикали.
Выводы по главе 2.
Глава 3. Анализ процессов в алгоритмическом модуле ДМВ в задаче высокоточного наведения деформируемого РТ по углу места. 111 3.1 Оценка оптимальности состава измерений, формирование критериев качества согласования измерений с процессом наблюдения и вычислительной устойчивости алгоритма динамического наблюдения.
3.2 Проблема измерения и наблюдения ускорения переносного движения центра угломестной оси РТ.
3.3 Анализ возможностей высокоточного наведения большого полноповоротного радиотелескопа по углу места на объект радиоастрономического наблюдения средствами алгоритмического модуля ДМВ.
3.3.1 Синтез алгоритма динамического наблюдения отклонения маятникового модуля ДМВ от вертикали.
3.3.2 Формирование программной среды исследования процессов в ДМВ.
3.3.3 Качество процессов в алгоритмическом модуле ДМВ при непосредственной измеримости ускорения переносного движения и при динамическом наблюдении ускорения переносного движения.
3 .4 Анализ информационной полноты средств системы управления РТ и СЭКД в их взаимодействии с ДМВ.
3.5 Датчик местной вертикали в задаче высокоточного наведения деформируемого РТ типа ТНА-1500.
Выводы по главе
Глава 4. Ранжирование источников погрешностей сигнальных и модельных представлений в задаче построения датчика местной вертикали.
4.1 Параметрическая оптимизация приборного модуля ДМВ в связи с проблемой «ложного нуля».
4.2 Оценка влияния динамики измерительных цепей на процессы динамического наблюдения в среде ДМВ.
4.3 Ранжирование источников погрешностей сигнальных и модельных представлений.-.
4.3.1 Ранжирование источников погрешностей сигнальных представлений.
4.3.2 Ранжирование источников погрешностей модельных представлений.
4.4 Оценка влияния дискретности измерительных процессов в среде СЭКД на качество функционирования ДМВ.
Выводы по главе 4.
Глава 5. Датчик местной вертикали с каналом моментной компенсации в алгоритмическом модуле.
5.1 Оценка влияния погрешности представления момента трения в алгоритмическом модуле ДМВ на процессы в ДМВ.
5.2 Сравнительный анализ вариантов построения канала моментной компенсации в среде ДМВ.
5.3 Экспериментальные исследования ДМВ с каналом моментной компенсации.
5.4 Рекомендации по совершенствованию ДМВ с каналом моментной компенсации.
Выводы по главе 5.
Список литературы
- комплекса Тазонм//ЭТП ПЗ. — Л.: ЛИТМО, 1991.
- Асылбеков С. С. Разработка и исследование датчика местной вертикали идентификационного типа в задаче управления большими полноповоротными радиотелескопами. Диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук.—СПб.: 1997.
- Белянский П. В., Сергеев Б. Г. Управление наземными антеннами и радиотелескопами. — М.: Сов. радио, 1980.
- Басистое Г. Г. Исследование устройства компенсации ветровых возмущений антенны радиотелескопа/ЛГеория и применение высокоточных систем управления. —Л.: Наука, 1973.
- Разработка и создание системы эксплуатационного контроля деформаций металлоконструкций антенны ТНА-1500−1 комплекса «Га-зон'У/Технические требования/М.: ОКБ МЭИ ЦНИИПСК — ЛИТМО, 1990.
- Баев А. П. Разработка и исследование измерительных средств с ПЗС-формирователями видеосигнала системы контроля деформаций радиотелескопа. Диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук. — Л.: 1988.
- Кочетов Ф. Г. Нивелиры с компенсаторами. — М.: Недра, 1985.
- Черемисин М. С., Ардасенов В. Д., Кольцов В. П. Нивелиры с компенсаторами. — М.: Недра, 1978.
- Плотников В. С. Геодезические приборы. — М., Наука, 1987.
- ГаевикД. Т. Подшипниковые опоры современных машин. — М.: Машиностроение, 1985.
- Краузе В. Конструирование приборов: В 2-х кн. — М. Машиностроение, 1987.
- Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983.
- Малое А. Н. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х кн. — М.: Машиностроение, 1972.
- Джеррард А., Берн Дж. М. Введение в матричную оптику. Пер. с англ. Под ред. В. В. Коробкина. —М.: Мир, 1978.
- Справочник конструктора оптико-механических приборов/В. А. Панов, М. Я. Кругер, В. В. Кулагин и др. Под общ. ред. В. А. Панова. — 3-е изд., пе-рераб. и доп. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд.-ние, 1980.
- Заде Л., Дезоер Ч. Теория линейных систем. (Метод пространства состояний). Под ред. Г. С. Поспелова. Пер. с англ. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1970.
- Квакернаак X., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления. Пер. с англ. — М.: Мир, 1977.
- Дьяконов В. П. Справочник по применению системы PC MatLAB. — М.: Физматлит, 1993.
- Потёмкин В. Г. Система MatLAB. Справочное пособие. — М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1997.
- Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя . В 3-х т. — М.: Машиностроение, 1982.
- Смирнов Н. Г. Теория и устройство судна. — Учебник для речных училищ и техникумов. —М.: Транспорт, 1992.
- Бронштейн Д. Я. Устройство и основы теории судна: Учебник. — Л.: Судостроение, 1988.
- Асылбеков С. С., Белоконев Г. В., Ушаков А. В. Анализ процессов в ДМВ с клиновым жидкостным оптическим чувствительным элементом//Тезисы
- XXIX научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава СпбГИТМО. СПб, 1997.
- Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. — М.: Наука, 1972.
- Первозванский А. А. Курс теории автоматического управления: Учеб. по-соб. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.
- Покрас А. М., Сомов А. М., Цуриков Г. Г. Антенны земных станций спутниковой связи. — М.: Радио и связь, 1985.
- Ньютон Д. К, Гулд Л. А., Кайзер Д. О. Теория линейных следящих систем: Пер. с англ./ Под ред. А. М. Летова. — М.: ГИФМЛ, 1961.
- Асылбеков С. С., Ушаков А. В. Решение прикладной задачи акселеромет-рии методами динамического наблюдения.//Изв. вузов. Приборостроение. 1996. Т. 36, № 8−9.
- Дэвис М. X. А. Линейное оценивание и стохастическое управление/Пер. с англ. Под ред. А. Н. Ширяева. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984.
- Климат Ленинграда. Под ред. Ц. А. Швер и др. — Л.: Гидрометеоиздат, 1982.
- Научно-практический справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Ч. 1—6. Вып. 3. Карельская АССР, Ленинградская, Новгородская, Псковская, Калининская и Смоленская области. — Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
- Научно-практический справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Ч. 1—6. Вып. 8. Москва и Московская область. — Л.: Гидрометеоиздат, 1990.
- Luenberger D. G. An introduction to observers//IEEE Trans, on Automatic Control, 1971. V. AC-16, No. 6.
- Кузовков H. Т. Модальное управление и наблюдающие устройства. — М.: Машиностроение, 1976.
- Андреев Ю. Н. Управление конечномерными линейными объектами. — М., Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1976.
- Синтез дискретных регуляторов при помощи ЭВМ/В. В. Григорьев, В. Н. Дроздов, В. В. Лаврентьев, А. В. Ушаков. — Л.: Машиностроение, Ле-нингр. отд-ние, 1983.
- Матричные уравнения в задачах управления и наблюдения непрерывными объектами/Т. А. Акунов, С. Алишеров, Р. О. Оморов, А. В. Ушаков. Под ред. А. В. Ушакова/Препринт. — Бишкек: Ил им, 1991.
- Belokonev G. V., Pokrovsky К. Yu. Comparative Analysis of the Control Expenditure on a Set of Competing Mode Distributions in Modal Control Problem/Proceedings of the 7th International Student Olympiad (BOAC'99). — Spb., 1999.
- Белоконев Г. В., Ушаков А. В. Контроль затрат на модальное управление непрерывными объектами/Международная научно-техническая конференция «Пятьдесят лет развития кибернетики». Труды конференции. — СПб., 1999.
- Мельников Г. И. Динамика нелинейных механических и электромеханических систем. —JL: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1975.
- Тихонов А. Н., Аренин В. Я. Методы решения некорректных задач. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1979.
- Асылбеков С. С., Белоконев Г. В. Ушаков А. В. Формирование оптимального состава измерений в задаче наблюдения состояния многомерных про-цессов//Изв. вузов. Приборостроение. 1998. Т. 41, № 7.
- Модальные оценки качества процессов в линейных многомерных системах/Т. А. Акунов, С. Алишеров, Р. О. Оморов, А. В. Ушаков. Под ред. А. В. УшаковаЛТрепринт. —Бишкек: Илим, 1991.
- Форсайт Дж., Малькольм М. Моулер К Машинные методы математических вычислений. Пер. с англ. —М.: Мир, 1980.
- Беклемишев Д. В. Дополнительные главы линейной алгебры. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1983.
- Гантмахер Ф. Р. Теория матриц. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1967.
- Воеводин В. В., Кузнецов Ю. А. Матрицы и вычисления. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984.
- Икрамов X Д. Численное решение матричных уравнений. Под ред. Д. К. Фаддеева. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984.223
- Литвинов Н. Д. Метод расположения корней характеристического полинома, обеспечивающий заданные степень устойчивости и колебательность системы// АиТ, 1995, № 4.
- Пресс Ф. П. Фоточувствительные приборы с зарядовой связью. — М.: Радио и связь, 1991.
- Справочник по теории автоматического управления/Под ред. А. А. Кра-совского. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.
- Фурасов В. Д. Устойчивость движения, оценки и стабилизация. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1977.
- Система эксплуатационного контроля деформаций металлоконструкций антенны ТНА-1500−1 (РТФ-64)//ТП РПЗ. — Л.: ЛИТМО, 1989.
- Баев А. П. Обработка видеосигнала с ПЗС датчика рассогласования системы пространственного слежения/Управление в оптических и электромеханических системах. Межинститутский сборник. Под ред. Ю. А. Сабинина. — Л.: ЛИТМО, 1989.
- Ушаков А. В. Условия нулевой параметрической чувствительности в задаче слежения// АиТ, 1981, № 9.
- Справочник по теории автоматического управления. Под ред. А. А. Кра-совского. — М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.