CC BY
28Решетневскце чтения
Резистивная матрица подключается к измерителю, который представляет собой стабилизатор тока и цифровой милливольтметр. Поскольку реле переключаются не мгновенно, то при переключении более одного реле в выходном напряжении возможно появление уровней напряжения, отличных от начального и конечного значений, которые могут интерпретиро-
ваться как неверные или недопустимые значения сопротивления. Переключение контактов реле сопровождается дребезгом, что также негативно сказывается на процессе измерения. Для устранения этих негативных явлений параллельно резисторам в схему включается сглаживающий фильтр, и выходное напряжение изменяется по экспоненциальному закону.
R. V. Balakirev, M. N. Volochaev Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
TEMPERATURE SENSOR SIMULATOR FOR TESTING CONTROL SYSTEMS OF SPACECRAFT ACCUMULATOR BATTERY
Resistive temperature sensor simulator of accumulator battery is developed and investigated. This appliance is designed for testing onboard control system.
© Балакирев Р. В., Волочаев М. Н., 2012
УДК 62-83
Н. Н. Балковой, Ю. Е. Муравяткин, В. П. Лянзбург ОАО «Научно-производственный центр «Полюс», Томск
УПРАВЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИМ МОМЕНТОМ ДВИГАТЕЛЯ-МАХОВИКА
Предложен способ управления динамическим моментом двигателя-маховика, который позволяет исключить влияние момента сопротивления на выходные характеристики прибора. Способ разработан на основе принципа фазовой синхронизации. Применена эталонная цифровая модель двигателя-маховика в качестве источника задающей фазы и частоты, а также дополнительный контур, выполняющий функцию начальной синхронизации параметров модели с реальными выходными координатами двигателя.
Двигатель-маховик (ДМ) в составе системы ориентации и стабилизации космического аппарата создает управляющий (динамический) момент, пропорциональный входному коду управления. В соответствии с формулой Mд = J ■ е, где Mд - динамический момент; J - момент инерции ротора; е - угловое ускорение ротора, управление динамическим моментом сводится к управлению ускорением е.
В качестве ДМ получили распространение бесконтактные двигатели постоянного тока. Управление ускорением маховика осуществляется путем регулирования фазных токов двигателя и, следовательно, его электромагнитного момента. Из-за отсутствия обратной связи по ускорению ротора эти устройства имеют большую погрешность, обусловленную моментом сопротивления и нелинейностью моментной характеристики двигателя.
С целью минимизации этой погрешности предложен способ управления динамическим моментом ДМ на основе применения электропривода с фазовой синхронизацией и переносом частоты [1] в сочетании с эталонной цифровой моделью (ЭЦМ) ДМ [2] и контуром синхронизации ее начальных значений частоты и фазы с текущими координатами двигателя. Такой способ позволяет получить необходимые параметры крутизны моментно-регулировочной характеристики
ДМ в требуемом диапазоне частот вращения, так как отработка сигнала управления идет в соответствии с сигналами ЭЦМ и любое отклонение от этих сигналов автоматически компенсируется. При этом благодаря контуру синхронизации устраняются недопустимые рывки динамического момента во время включения питания при частоте вращения ротора ДМ, отличной от нулевой, и при переключении во время эксплуатации прибора с основного канала управления на резервный. Применение ЭЦМ ДМ, содержащей в своем составе два интегратора, повышает порядок астатизма системы управления динамическим моментом до второго, что позволяет существенно увеличить ее точность.
Проведены испытания устройства управления динамическим моментом ДМ, которые показали принципиальную практическую возможность создания устройства управления динамическим моментом, основанного на предложенном способе, с малой (менее 0,3 %) погрешностью крутизны моментно-регулиро-вочной характеристики в требуемом диапазоне частот вращения маховика и удовлетворительными показателями динамики системы (время переходного процесса составило менее 15 мс, перерегулирование менее - 3 %) во всем диапазоне управляющих моментов.
Системы управления, космическая навигация и связь
Библиографические ссылки 2. Балковой Н. Н. Цифровая модель управляющего
1. Пат. 2291552 Российская Федерация, МПК H 02 двигателя-маховика // Электромеханические ^(Зрт-
P 6/08. Устройство для регулирования частоты вра- зователи энергии : материалы V Юбил. междугар.
щения электродвигателя / Ю. Е. Муравяткин, С. В. нау^теж. к°нф., посвящ. памяти Г. А.. Сипайлова /
Редькин, А. С. Авдиевич ; патентообл. ФГУП «НПЦ Том. политехн. ун-т. Томск : Изд-во Том. политехн.
«Полюс» ; опубл. 10.01.2007. ун-та, 2011. С. 275-280.
N. N. Balkovoy, Yu. E. Muravyatkin, V. P. Lyanzburg JSC «Scientific-Production Center «Polus», Russia, Tomsk
CONTROLLING DYNAMIC TORQUE OF THE REACTION WHEEL
Reaction wheel dynamic torque control method is suggested, which allows to exclude influence of the resistance moment on the output device characteristics. The method is developed on the base of electric drive with phase synchronization. Etalon digital model of the reaction wheel as a source of a master phase and frequency, and also the additional loop carrying out function of initial synchronization integrators of the model with real target coordinates of the drive are applied.
© Балковой Н. Н., Муравяткин Ю. Е., Лянзбург В. П., 2012
УДК 621.39
T. Н. Батурин, Н. М. Боев Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск
РАЗРАБОТКА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ БОРТОВОГО УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ РАДИОСИГНАЛА УКВ-ДИАПАЗОНА ДЛЯ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Описывается процесс проектирования и разработки бортового усилителя мощности радиосигнала передатчика УКВ диапазона беспилотного летательного аппарата. Составлена структурная схема, перечислены требования к устройству, представлена реализация устройства в программе Altium Designer.
К современным системам связи с беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) предъявляется ряд жестких требований, что заставляет создавать комплексы связи с повышенной отказоустойчивостью. Одним из способов повышения надежности бортового комплекса связи БПЛА является комплексирование систем связи [1]. При этом несколько систем связи, работающих в различных диапазонах длин волн, работают под управлением центрального вычислителя, который осуществляет распределение потока данных между каналами связи и управляет системой резервирования. Как правило, комплекс связи включает в себя приемопередающую аппаратуру разных диапазонов, одним из них является диапазон УКВ. Одним из важнейших узлов системы связи является усилитель мощности передатчика [2]. Структурная схема предлагаемого усилителя мощности представлена на рис. 1.
Предварительная фильтрация сигнала осуществляется фильтром на ПАВ. Питание усилителя обеспечивается при помощи импульсного преобразователя напряжения с ограничением по току. Управление источником питания осуществляется микроконтроллером ATmega328. В процессе работы устройства происходит непрерывный контроль напряжений питания
и смещения, тока потребления и температуры усилителя. Управление устройством осуществляется при помощи дифференциального полудуплексного интерфейса RS485. В устройстве заложена возможность работы как в линейном режиме (передача сигналов с квадратурно-амплитудной модуляцией, OFDM), так и в нелинейном режиме (передача сигналов с частотными видами манипуляции).
Рис. 1. Структурная схема усилителя мощности радиосигнала бортового передатчика УКВ-диапазона БПЛА
