CC BY
36Системы управления, космическая навигация и связь
коэллиптической орбите, использующий гравитационный момент и момент сил светового давления. Управление этими моментами осуществляется на части витка, свободной от выполнения целевой задачи, за счет выбора ориентации КА относительно Солнца и Земли. На указанной части орбиты КА ориентируется относительно инерциального базиса, что не требует набора и гашения орбитальной скорости в районе перигея.
Разработанный способ учитывает ряд ограничений по освещению КА Солнцем, предъявляемых системами терморегулирования и электропитания, а также условиями работы целевой аппаратуры. Он также позволяет исключить использование двигателей для компенсации моментов внешних сил, действующих на КА.
Эффективность и работоспособность данного способа подтверждена результатами численного моделирования.
A. V. Bogachev
JSC Energia Rocket and Space Public Corporation named after S. P. Korolev, Russia, Korolev
USING OF TORQUES PRODUCED BY MINOR FORCES FOR KINEMATIC MOMENTUM CONTROL OF AUTOMATIC SPACECRAFTS WITH GYROFORSE ACTUATING DEVICES
The questions of using of magnetic torque, gravitational torque and force torque of light pressure on spacecraft surface for implementation of non-flow way of kinematic momentum control of automatic spacecrafts with gyroscopic actuating devices are considered. The results that have been recently achieved in this area in Energia Rocket and Space Corporation are presented.
© EoraneB A. B., 2010
УДК 62.531.6; 62.533.7
А. Г. Веретнов, В. В. Кибардин Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск
СИНТЕЗ НАБЛЮДАТЕЛЕЙ ПОЛНОГО ПОРЯДКА
Рассмотрен анализ и синтез наблюдателя состояний полного порядка с помощью пакета прикладных программ MATLAB + Simulink для электромеханического объекта.
Анализ и синтез систем управления во временной области требует знания математической модели объекта управления, которая может быть представлена в терминах «вход - переменная состояния - выход». Под переменными состояния х(Г) обычно понимают совокупность физических переменных, значения которых, наряду с входными u(t) и выходными у({) переменными, определяют ее будущее состояние [1].
На практике не все переменные состояния могут быть измерены, так как нет соответствующих датчиков или их просто нельзя установить на объекте управления (например, датчик Холла для измерения характеристик магнитного поля электрической машины). В таких случаях те переменные, которые не могут быть измерены непосредственно, подлежат оценке на основании измеряемых переменных.
Рис. 1. Структурные схемы набора электромеханического объекта, системы с наблюдателем полного порядка и системы с оптимальными обратными связями
Решетневские чтения
Это можно выполнить с помощью специальных устройств, которые называются наблюдателями состояния.
Авторами рассматривалась задача синтеза наблюдателя состояний полного порядка с помощью пакета прикладных программ МЛТЬЛБ + 81ши1шк для электромеханического объекта (рис. 1). В ходе ее решения были получены переходные характеристики объекта управления (рис. 2).
При работе с реальными системами необходимо учитывать, что на них действуют помехи, а модель системы не является точной. Следовательно, в процессе оценки возникает ошибка, которая с течением времени не сводится к нулю. Управление системой осуществляется на основе вычисленных, а не измеренных переменных, и в качестве сигнала обратной связи используется оценка переменной состояния. Поэтому действие наблюдателя нуждается в проверке.
Таким образом, введение наблюдателя состояния в контур управления отрицательно влияет на быстродействие системы, однако его применение оправданно в тех случаях, когда отсутствует возможность измерения координат управления.
3J
I К
L 2
0.1 0.2 0.3 0 4 0.5
г, с
Рис. 2. Полученные переходные характеристики объекта управления: 1 - модель электромеханического объекта; 2 - объект управления с наблюдателем состояния; 3 - объект управления, замкнутый по собственным переменным состояния
Библиографическая ссылка
1. Филлипс Ч., Харбор Р. Системы управления с обратной связью. М. : Лаб. базовых знаний, 2001.
Â. G. Veretnov, V. V. Kibardin Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk
SYNTHESIS OF OBSERVERS OF THE FULL ORDER
The analysis and synthesis of the observer offull order conditions by means of a package of MATLAB+Simulink applied programs for electromechanical object are considered.
© Веретнов А. T., Kn6apflHH B. B., 2010
УДК 621.316.722
Д. В. Гончарук, Ю. В. Краснобаев, Д. В. Капулин
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ДИСКРЕТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
И ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ йс-ЦЕПЬЮ
Рассматриваются особенности реализации устройства управления быстродействующим импульсным стабилизатором напряжения. Исследовано влияние параметров измерительной RC-цепи на качество переходных процессов.
В настоящее время проявляется большой интерес к внедрению цифровых устройств управления импульсных стабилизаторов направления (ИСН), что должно обеспечить возможность реализации сложных законов и алгоритмов управления ИСН, снизить собственное энергопотребление схемы управления, а также расширить функциональные возможности систем электропитания.
Использующиеся в настоящее время схемные решения устройств управления позволяют получить следующие массы узлов энергопреобразующего ком-
плекса (КЭП) космических аппаратов (КА) типа «Луч-5»: масса блока фильтра шины питания 100 В -2,26 кг, масса ИСН, выполняющего функцию разрядного устройства (РУ), - 6,32 кг. Соответственно массовая доля фильтра по отношению к массе РУ составляет 26,3 %. Поэтому актуальной является задача снижения емкости, а следовательно, и массы фильтров ИСН, которая может быть решена за счет повышения быстродействия ИСН.
В [1] предложен метод синтеза и осуществлен синтез последовательного корректирующего устрой-
