ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭТАЛОННЫХ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ ПРИ ОЦЕНКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АСУ ПОЛЕТОМ Текст научной статьи по специальности «Математика»

2410-6070_ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА_№1 / 2021

УДК 629.7

Калько Д. Д.

курсант 4 курса ВУНЦ ВВС «ВВА» в г. Челябинске г. Челябинск, РФ Научный руководитель: Шавлов А. В.

кандидат технических наук, профессор кафедры теории и методики управления авиацией ВУНЦ ВВС «ВВА» в г. Челябинске г. Челябинск, РФ

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭТАЛОННЫХ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ ПРИ ОЦЕНКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АСУ ПОЛЕТОМ

Аннотация

В статье рассматривается вопрос оценки технического состояния автоматизированной системы и работоспособности её отдельных каналов, которые определяются критериями теории автоматического управления.

Ключевые слова:

Автоматизированная система, полет, управление, техническое состояние

Оценка технического состояния автоматизированной системы (АСУ) полетом как сложной системы связана с рассмотрением работоспособности её отдельных каналов. Очень важным фактором при этом является повторение диагностической модели контролируемых каналов. Критерии работоспособности для многих каналов АСУ полетом может быть связано с классическими критериями теории автоматического управления. Такая аналогия возможна при аппроксимации исследуемого канала в виде линейного динамического звена определенного порядка. Одним из известных способов оценки работоспособности некоторых каналов АСУ полетом заключается в сравнении реально существующего канала и его эталонной модели.

Ниже рассматривается один из способов построения линейной эталонной цифровой модели динамической системы применительно к современным средствам обработки полётной информации. Построение линейной эталонной цифровой модели эквивалентно синтезу импульсной передаточной функции дискретного аналога непрерывной системы. Эталонность модели заключается в том, что при её построении должны учитываться требования к качеству функционирования исходной системы. При проведении оперативной обработки большого объема полётной информации выдвигается также требование максимальной простоты алгоритмов обработки.

Существенным принято время для получения объективных оценок контроля являются ошибки, неизбежно возникающие в процессе записи-воспроизведения полётных данных. При этом модно выделить следующие ошибки:

- измерения реальных процессов;

- дискретного представления;

- воспроизведения и расшифровки закодированной информации.

Действуя одновременно и накапливаясь в процессе вычислений, эти ошибки могут внести существенный вклад в выходной процесс диагностической модели, что не позволяет использовать её в качестве эталона. Обычные методы цифровой фильтрации в данном случае применять нежелательно, так как наряду с помехой будет подвергнут фильтрации в полезный сигнал. При этом возникает проблема оптимальной цифровой фильтрации. Причём требования к высокой оперативной обработки, а следовательно, к использованию наиболее экономичных алгоритмов реализации цифровой модели, приводят к необходимости одновременного воплощения в модели эталонных и фильтрующий свойств.

В некоторых каналах реальные входные воздействия могут быть достаточно точно описаны с помощью спектральной плотности определенного вида. Причём рассмотренные помехи, как правило, обладают более широким спектром и могут рассматриваться как «белый» шум, некоррелированный с полезным сигналом. Одним из наиболее простых способов цифровой оптимальной фильтрации в этом случае является фильтрация по Винеру. Кроме того, одним из существенных показателей многих каналов АСУ полетом является ограничение на колебательность выходного параметра. Это ограничение связано с заданными требованиями устойчивости и управляемости, прочности и долговечности конструкции, комфортабельности.

Создание цифровой модели таких каналов является задачей синтеза оптимальной по Винеру передаточной функции цифровой системы с ограниченной колебательностью. Передаточная функция такой цифровой модели:

= ) Г GJZ Mz) 1 ) 0 ( ' 1 V-(Z) J ( ) (1)

Выражение (1) по внешнему виду не отличается от классической записи дискретного решения задачи Винера [1]. Однако все составляющие в нем содержат ограничение на колебательность в соответствии с формулой [2].

В общем виде Go(z) может быть представлена в следующей форме:

^ Л Z2-ZpcosAf cos(Y sinBAt) G0(Z)= y C . cose—---—T----——T-

uv ' ¿—l 1 ry2 ^ry Y. cosBAt (Л7. nA \ ~2Y.coseAt

i=i -Z - 2Ze1 cos(Y sin BAt) + 2 ^

J , (2)

"K

где At- период дискретизации (опроса датчиков); В = — — ф

tg(p - заданный показатель колебательности.

Устремив д к нулю в выражении (2), получим импульсную передаточную функцию эталонной цифровой модели, обладающую оптимальными свойствами.

Список использованной литературы:

1. Адуков, В.М. Факторизация Винера - Хопфа мероморфных матриц-функций / В.М. Адуков // Алгебра и анализ. - 1992. - Т.4, вып. 1. - С. 54-74.

2. Панько М.А. Расчёт и моделирование автоматических систем регулирования в среде Mathcad: Учебное пособие. - М.: Изд-во МЭИ, 2001, 92 с.

© Калько Д. Д., 2021

УДК 005.584.1:621.314.21:621.317.3

Кречетов А.Д.

Студент 1 курса магистратуры АлтГТУ им. И.И. Ползунова,

г. Барнаул, РФ Попов А.Н.

канд. техн. наук, доцент АлтГТУ им. И.И. Ползунова

г. Барнаул, РФ

РАЗРАБОТКА ТИПОВОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

ТРАНСФОРМАТОРОВ

Аннотация

Актуальность работы обусловлена увеличивающейся тенденциями к цифровизации существующей