автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Информационно-измерительная система стабилизации и управления оси визирования

На правах рукописи

Кузьмина Маргарита Николаевна

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ОСИ ВИЗИРОВАНИЯ

Специальность 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (в промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2006

Работа выполнена на кафедре «Приборы управления» в ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» *

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Родионов Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ТолкалинЛев Николаевич

кандидат технических наук Илюха Александр Афанасьевич

Ведущая организация: Тульский филиал ФГУП

«Конструкторское бюро машиностроения»

Зашита состоится иА'1» 4 А 200бг. в (С часов па заседании диссертационного совета Д.212.271.07 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600, г.Тула, просп. Ленина д.92, 9-103)

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600, г. Тула, просп. Ленина, д.92)

Автореферат разослан «Л 4 » / ■/ 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Ф-А. Данил кип

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы, В современных обзорно-прицельных системах, установленных на летательных аппаратах (ЛА), широко используется информационно-измерительная система стабилизации и управления (ИИССУ), которая измеряет углы отклонения и угловые скорости оси визирования (ОВ) и осуществляет стабилизацию оптического изображения.

Существующие аналогичные оптико-электронные системы ГОЭС-342, ОПС-24Н и др. позволяют обеспечивать управление ОВ в диапазоне углов обзора по азимуту ± 60°, по высоте — плюс 30® вверх, минус 80® вниз. Ограничение углов обзора по высоте связано с тем, что в системах применен карданов подвес, ось поворота наружной рамки которого установлена перпендикулярно основанию. Такая схема обеспечивает хруговой обзор по азимуту и углы наведения по высоте не превышающие ±80°. Требования к увеличению углов обзора по высоте приводят к необходимости применения карда нова подвеса, ось поворота наружной рамки которого параллельна основанию.

Публикации, посвященные исследованию систем с таким типом карда нова подвеса, не достаточно полно отражают вопросы математического описания, анализа и синтеза структуры и параметров ИИССУ с целью обеспечения высокой точности стабилизации с учетом особенностей их динамики на подвижном основании в режимах стабилизации н управления. Обычно эти режимы рассматриваются отдельно по упрощенным математическим моделям, поэтому полученные результаты нуждаются в уточнении средствами моделирования и экспериментальными исследованиями, что усложняет процесс проектирования и увеличивает его длительность.

Таким образом, разработка математической модели ИИССУ с осью поворота наружной рамки кардан ова подвеса, параллельной основанию, способной обеспечить широкий диапазон углов обзора и требуемую точность стабилизации при высоких скоростях управления, является актуальной научной задачей, которая в целом пока еще не решена.

Информационно-измерительная система была бы не полной, если бы в ней не учитывались динамические характеристики человека-оператора, выполняющего операцию наведения. Учет характеристик оператора позволяет создавать оптимальные ИИССУ с точки зрения эффективности работы системы,

В связи с вышесказанным необходимо разрабатывать математическую модель динамических погрешностей двухосной ИИССУ; осуществлять анализ возмущающих моментов, действующих по осям карданоаа подвеса; исследовать кинематику карданова подвеса в режимах стабилизации и управления; проводить синтез корректирующих устройств и регуляторов в контурах стабилизации и управления системы с учетом динамики оператора. Решение указанных задач позволяет расширить области теоретических исследований и практического применения двухосных ИИССУ.

Объектом исследования диссертационной работы является двухосная ИИССУ, установленная на подвижном основании, предназначенная для выдачи информации об углах пеленга и угловых скоростях ОВ в систему управления ЛА.

Предметом исследования диссертационной работы является математическая модель и динамические погрешности прецизионной ИИССУ с большими углами и скоростями наведения ОВ.

Вопросами разработки прецизионных систем стабилизации и наведения ОВ с подвижного основания занимались А.Ю. Ишлинский, Д.С. Пельпор, С.С. Рмакин, В .А. Бесе ке реки ¡1, Л.К. Неусьшии, В.И. Родионов и др.

Методологической и теоретической основой работы послужили теоретическая механика, теория гироскопов и гиростабил и заторов, теория автоматического регулирования, теория оптических систем.

Цель диссертационной работы состоит в повышении эффективности работы информационно-измерительной системы стабилизации и управления путем увеличения точности определения углов пеленга оси визирования.

Задачи исследований.

1. Разработка математической модели погрешностей двухосной прецизионной ИИССУ с осью поворота наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию.

2. Вывод кинематических уравнений двухосной ИИССУ с осью поворота наружной рамки, параллельной основанию.

3. Получение аналитических выражений для переменных, углов пеленга ИИССУ с осью поворота наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию.

4. Вывод аналитических выражений для возмущающих моментов, действующих по осям двухосного карданова подвеса ИИССУ с наружной осью, параллельной основанию, при переменных углах пеленга.

5. Исследование погрешностей ИИССУ при больших скоростях управления в широком диапазоне углов обзора.

6. Синтез корректирующих устройств, направленный на повышение динамической точности определения углов пеленга ОВ.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации, подтверждена использованием известного математического аппарата и результатами компьютерного моделирования.

Научная нов«»«л диссертации заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель погрешностей двухосной ИИССУ с осью наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию.

2. Получены уравнения для угловых скоростей ЗН в двухосной ИИССУ с осью поворота наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию.

3. Представлены аналитические выражения для умов пеленга оси заданного направления (ЗН) с учетом переменных составляющих, вызванных качкой основания и движением ОВ.

4. Получены выражения для возмущающих моментов, действующих по осям карда нова подвеса ИИССУ с осью поворота наружной рамки, параллельной основанию, при переменных углах пеленга.

5. Исследованы динамические погрешности ИИССУ при максимальных возмущающих моментах, вызванных качкой основания и движением ОВ.

Теоретическая ценность работы состоит в анализе динамических погрешностей в режимах стабилизации и управления и разработке математической модели в углах пеленга пели и в ошибках стабилизации и наведения ОВ ИИССУ с типом карданова подвеса, ось наружной рамки которого установлена параллельно основанию.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанная в диссертации модель динамических погрешностей ИИССУ, позволяет исследовать двухосные прецизионные системы стабилизации и управления при больших скоростях наведения в широком диапазоне углов обзора в совмещенных режимах стабилизации и управления.

Положения, выносимые на защиту.

1. Математическая модель динамических погрешностей двухосной ИИССУ с осью наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию.

2. Кинематические уравнения для угловых скоростей пеленга ОВ ИИССУ.

3. Аналитические выражения для переменных углов пеленга ИИССУ в режимах стабилизации и наведения.

4. Аналитические выражения для возмущающих моментов, действующих по осям карданова подвеса ИИССУ.

5. Аналитические выражения для ошибок стабилизации и управления, условия устойчивости ИИССУ.

6. Синтез корректирующих устройств и П ИД-регуляторов, компенсирующих запаздывание, вносимое оператором.

Реализация и внедрение результатов.

Практическое использование результатов диссертационной работы осуществлялось в ОКР ОАО НИИ «Стрела», г.Тула.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях и семинарах:

1. 21 научная сессия, посвященная Дню радио.- Тула, Тульский государственный университет, 2003.

2. Научно-техническая конференция «Техника 21 века глазами молодых ученых и специалистов» - Тула, Тульский государственный университет, 2004.

3. 1-я Всероссийская конференция студентов и аспирантов «Идеи молодых-новой России», Тула, Тульский государственный университет, 2004.

4. Международная научная конференция «30 гагар и не кие чтения», г.Москва, МАТИ-РГТУ им. Циолковского, 2004.

По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, включенных в список литературы, в том числе: 3 тезиса докладов и б статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, содержащего 83 наименования и 1 приложения. Работа содержит 113 листов машинописного текста, включающего 45 иллюстраций,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель, задачи работы и положения, выносимые на защиту, показаны научная новизна и практическая ценность результатов, дана краткая характеристика выполняемой работы.

В первой главе рассматривается принципиальная схема двухосной ИИССУ с осью наружной рамки карданова подвеса параллельной основанию, разрабатывается математическая модель динамических погрешностей системы; выводятся аналитические выражения для возмущающих моментов, действующих по осям карданова подвеса.

В работе предложена принципиальная схема информационно-измерительной системы, имеющей карданов подвес с осью поворота наружной рамки, параллельной основанию. Карданов подвес решает задачи ориентации выходных осей относительно заданного направления и слежение за наблюдаемым объектом с подвижного основания. Двухосный карданов подвес применяется в антеннах, оптических приборах и других устройствах, обеспечивающих стабилизацию плоскости. Применение двухосного подвеса (рис.1.) позволяет осуществить стабилизацию заданного направления, например, визирной линии индикатора ОХ, установленного в наружной рамке 1 на платформе 2, Управляющие моменты по осям необходимо формировать как функции углов качки основания и наведения платформы.

а) б)

Рис. 1. Кинематические схемы двухосных кардановых подвесов ИИССУ:

а) ось поворота наружной рамки установлена перпендикулярно основанию;

б) ось поворота наружной рамки установлена параллельно основанию

Отмечено, что выбор схемы ИИССУ обусловлен углами наведения, назначением, габаритами стабилизируемой аппаратуры и погрешностями стабилизации. При этом ось наружном рамки 1 устанавливают параллельно той оси, вокруг которой необходимо обеспечивать углы поворота больше ±80а. На рис,1,а изображен карданов подвес, обеспечивающий круговой обзор по азимуту и углы наведения по высоте, не превышающие ±80°. Карданов подвес (рис.1,б) обеспечивает углы наведения по высоте больше ±80". В литературе достаточно полно исследована кинематика карданова подвеса, выполненного по первой схеме, в то время как вторая схема, которая нашла практическое применение в патентных решениях н конструкторских разработках, описана недостаточно полно. ИИССУ, рассматриваемая в диссертации, имеет карданов подвес, приведенный на рис.1,6.

Рис, 2. Принципиальная схема ИИССУ:

В работе при составлении кинематических уравнений карданного подвеса в качестве опорной использовалась система координат, связанная с заданным направлением (ЗН) и определялись угловые скорости поворота кардановых колец относительно основания, которое вращается с угловыми скоростями качки. При построении математической модели были приняты следующие допущения: все элементы абсолютно жесткие, зазоры н перекосы в осях и центробежные моменты инерции отсутствуют. Принципиальная схема ИИССУ изображена на рис. 2. Для математического описания ИИССУ с подвижным основанием была связана система координат имеющая

начало в центре карданного подвеса. Ось ОХ„ направлена параллельно продольной оси основания, ось 02„- в правую сторону, а ось ОУи -перпендикулярно первым, образуя правую систему координат (рис. 3).

Рис. 3. Системы координат, углы и угловые скорости ИИССУ

Допущено, что движение основания известно, т.е. в каждый момент времени определена ориентация системы координат ох„Уа2а относительно инерциальиой системы, а проекции ■«^."'м вектора абсолютной угловой скорости основания на оси системы являются заданными функциями

времени. С наружной рамкой карда>шого подвеса связана система координат Ш'.У.г,, а с внутренней рамкой - система координат ОХ2У1гг, положение которой относительно системы олу^,, полностью определяется углами пеленга ОВ и <р,, характеризующими относительные углы поворота платформы ИИССУ. Положение системы координат относительно

ОХ„У^,, определяется углами пеленга <рл и <ра, характеризующими повороты ЗН.

Угол рассогласования между ОВ (осью ОХг) и ЗН (осью ) характеризует точность ИИССУ и определяется проекциями а и р в двух ортогональных плоскостях. Проекции абсолютной угловой скорости ЗН на ортогональные оси обозначим юм, &),а.

В диссертации проведено исследование математической модели системы в переходных и установившихся режимах. При этом выражения для углов пеленга ЗН и возмущающих моментов, действующих по осям карданова подвеса, считались известными функциями. Методика исследования

динамических погрешностей ИИССУ основана на представлении колебаний основания гармоническим процессом и определении погрешностей при детерминированных законах движения основания и ЗН.

В работе получены уравнения движения ИИССУ, составленные в подвижной системе координат, связанной с основанием. Для каждого элемента ИИССУ использовались динамические уравнения Эйлера для твердого тела, вращающегося вокруг одной неподвижной точки. Преобразованные относительно погрешностей стабилизации и наведения уравнения ИИССУ на подвижном основании при малых углах прецессии гироскопа имеют следующий вид

-Нт + Ь4а- МДЯ1 - НыЯ1;

+ На+Ь^т - Л/Дц2 + Ншм-, ТтМш+Мт-К°<гл (1)

ТдС1М Х2 + Мдсг - К*т%

Тди\Мдн\ + - -К" + Мли1 - К"а,

где J,^Jг - моменты инерции платформы; - моменты инерции

гирос копа; Л/,, - возмущающие моменты; о, т - углы поворота рамок гироскопа относительно платформы; - моменты двигателей

стабилизации; м2 * моменты, прикладываемые к гироскопам

управляющими датчиками моментов; ^,,7^2- постоянные времени двигателей стабилизации; ТаМ1,Тдмг~ постоянные времени датчиков моментов гироскопа; К",К* - коэффициенты передачи контуров стабилизации;

,Ь,,ЬЛ' коэффициенты демпфирования в осях карданова подвеса и гироскопа; а,0- проекции погрешностей стабилизации и наведения; К",К/' -передаточные функции кон!ура управления.

В диссертационной работе получены аналитические выражения для возмущающих моментов, действующих на систему от качки основания и угловых скоростей ЗН при гармонических и случайных входных воздействиях, которые имеют вид:

для азимутальной оси: Л/, - Л/,' + . для оси высоты: М1 - + Л/*.

где м' .А/'г - составляющая инерционных и демпфирующих возмущающих моментов на осях стабилизации, вызванных качкой основания; -

составляющая инерционных и демпфирующих возмущающих моментов на осях стабилизации, вызванных движением ОВ.

Здесь для азимутальной оси:

М" - + <11цу со5ф„) + - ^

- + Ь,<1^„ + - Мд,,,

Для оси высоты:

МЗ; -Ь,в1И -ш^пч)^, +

МГ-С1

+Ьг<1>щ/«йфА -М1|м,со8фЛ * +

+ ш„г С05ф„ - С1>я,)01^1ея>л /С05фд ] - (3)

+<^уСОЗ<р11)СО$<рЛ + + НшяуО ЗШфА - Мл14,Т5|Лфя.

Показано, что разработанная математическая модель погрешностей двухосной ИИССУ с осью наружной рамки карда нова подвеса, параллельной основанию позволяет повысить точность определения углов и угловых скоростей ОВ, Полученные аналитические выражения для возмущающих моментов, действующих по осям карда нова подвеса, позволяют вычислять максимальные значения моментов при переменных углах пеленга.

Во второй главе осуществляется вывод кинематических уравнений двухосного карданова подвеса с осью наружной рамки, параллельной основанию; аналитических выражений для переменных углов пеленга ИИССУ; проводится численное исследование кинематических уравнений карданова подвеса.

В работе отмечено, что для определения возмущающих моментов ,Л/3 при переменных углах пеленга необходимо вычислять <рл,<рв для разных режимов работы ИИССУ, При этом возникают задачи геометрии и кинематики, связанные с анализом карданного подвеса. При решении этих задач определялось положение системы координат, связанной с платформой, заключенной в карданов подвес, по отношению к системе координат, связанной с ЗН. Были полечены Кинематические уравнения карданного подвеса для угловых скоростей пеленга ЗН:

ФА » 0>м + (Oúx sin q>s - (0,/r cosy>s, a>„,

<pe -—---"><>* cosp/sf ., - <%y s1[1 <fjs<p* (4)

COSPj, v '

cos (p. sin tpa COS tpA cos <pA

Доказано, что проблема обеспечения желаемого качества стабилизации при угловых скоростях управления, соизмеримых со скоростями качки, осложняется тем, что контуры стабилизации и сопровождения ЗН имеют близкие по величине собственные частоты, и их динамика не может быть рассмотрена по отдельности. Кинематические уравнения (1), представляющие собой систему обыкновенных неоднородных нелинейных дифференциальных уравнений, могут быть решены приближенно в аналитической форме или в численном виде на компьютере. В общем случае углы ФА,<ра являются функциями движения ЗН и основания, на котором установлена ИИССУ.

В работе исследованы режимы стабилизации и управления. В режиме стабилизации ~ 0,<илг 0), если основание ИИССУ всегда ориентируется по ЗН, углы пеленга не превышают углов качки, т.е. являются малыми и можно принять: sin= tg<pA - <рл, 5Ínpfl -tg/pB =-<р„,л cos^-1, cos<pa »1. Для этого случая получена система уравнений с переменными коэффициентами: Ф, - w,- sin <ps - ш cos <рв%

(5)

<Рв - -a>,u cosipBlgipA - sin <p0tg/pt - ыш

Качка основания считалась пол и гармони чес кой:

-ft&sin^f,

где (o%¡- амплитуды угловых скоростей колебаний основания; y¡ - круговые частоты колебаний вокруг соответствующих осей (i« x,y,z). Тогда уравнения (5) принимают вид:

<f>A - fi>"íxg>a sinv,( - tu'uy sin»'v<;

<Ps - ~ы"0х<Рл sin»v' - Kz sinvz(. ^

Пренебрегая произведениями малых величин, в первом приближении при нулевых начальных условиях получено:

<Рл ~W>(cosVy/-l);

где Ц'в "afOYivr, i5¡, - ы"ог /vz . амплитуды угловых колебаний основания вокруг осей ОУи, OZ„ соответственно.

Показано, что если начальные углы пеленга значительно больше углов колебания основания и не являются малыми, то углы пеленга можно

определять методом последовательных приближений, вводя малые переменные Рлпй, по формулам:

9л " Фло + <Рл\; Фв - <Рв« + Фвг> где фл(нРвв- углы пеленга, вызванные начальными условиями;

9>м,<Рп- переменные составляющие, вызванные качкой основания и движением ЗН.

При допущении, что колебания основания обычно не превышают 20", переменные составляющие определялись решением системы обыкновенных дифференциальных уравнений:

ФаI - Щ,х (sin <Рв» + cos <Po«<Pi>d ~ ^or (cos <Рк> + sin PV.'Pn, ); tgtp, ц—<р.1 ,

<P„I - - -—:-(«JVI cos <pm sin tpm<pBt + n>01. sm <ра) + (g)

+ (Ouy COS Ç'buÇ'S, ) - ;

В работе рассмотрены асинхронные колебания основания, когда качка происходит с различными частотами и амплитудами и согласно методу итераций были получены выражения:

Ф„ | - V'uicosv,./ -ljsin^oig^ + /„{çosv^i- (9)

-\)ça%VtiJlgq>m + ^(cosy^r-l). где У,I - тох !vx - ампли-худа угловых колебаний основания вокруг оси ОХ„.

В диссертации для режима управления >* О, % *0), если угловые скорости ОВ не вызывают больших отклонений от начальных углов пеленга Фм^Фна, получены уравнения:

Фл\ ~ ш.г>- + ct>ox sin Ре,» - «V cosç^,;

• v toja , ■ . (10)

Ип -----л>ох <x>s<rB0tgç>m - (Ooy sm - ■ v '

cosç^

Проинтегрировав при нулевых начальных условиях, было получено: Фа* -—(l-cosv„vt) + yt(cosvY! -1)сгар(„ -y.(COSl'>t — 1 >31Пф,ы,;

Ф,нУ--(l-cosvJEt) + V0(ccwït-l)sirepIMlS4pM+ (И)

+ To'cosv, t -1 ) cofqu&P™ + »„(cosVjt -1).

Проведено численное исследование с помощью программы моделирования Simulmk в среде MATLAB-6.5 для углов пеленга <рА и <рв в режиме стабилизации, которое показало, что гармоническая качка вызывает постоянные составляющие в углах пеленга даже при нулевых начальных углах пеленга ЗН, Переменные составляющие углов пеленга определяются частотами

качки основания и их комбинациями, а по величине они составляют 0,12 рЗД> что примерно равно качке основания. В режиме управления из качающемся основании переменные составляющие углов пеленга увеличиваются до значения 0,15 рад и происходят с частотами качки основания, движения 311 и их комбинациями.

В третьей главе проводится анализ возмущающих моментов с учетом переменных углов пеленга ЗН для режима стабилизации; синтез корректирующих устройств и регуляторов ИИССУ в контуре стабилизации; исследование устойчивости и ошибок стабилизации скорректированной ИИССУ.

В данной главе работы проведено численное исследование возмущающих моментов с учетом переменных углов пеленга, полученных во второй главе. На рис. 4 приведены графики зависимостей максимальных значений возмущающих моментов Л/, и А/,, полученные из выражений (2) и (3) при переменных углах пеленга.

а) б)

Рис, 4. Графики зависимостей возмущающих моментов м1 и А^:

а) при фщр = 0; б) при фА(, = 0;

------ при постоянных фЛ и фв;

- - при переменных фА и фа

Показано, что с увеличением начального угла пеленга фДи существенно возрастает значение момента Мг. Расчет при постоянных углах пеленга дает достаточно точную количественную и качественную картину для момента А/,, а для момента Мг при фАп< 60° и при фАо = 0. При фАН > 60" для момента Л/, расчет при постоянных углах пеленга дает заниженную оценку для амплитуды момента. В этом случае необходимо учитывать изменение углов пеленга при качке основания. Установлено также, что наибольшее рассогласование между графиками, построенными при постоянных и при переменных фА и фп, наблюдается для момента Л/2, которое достигает 35% при фл«= 80°.

В диссертации рассмотрены условия устойчивости с учетом постоянной времени двигателя стабилизации (когда она превышает постоянную времени гироскопа) и ПИД — регулятором в контуре стабилизации. Структурная схема контура стабилизации приведена на рис. 5,

Рис. 5. Структурная схема контура стабилизации ИИССУ

Получено характеристическое уравнение ИИССУ а+ + + + аа - О, где ~Кисоыр'л-,ах -2КИ%Г со$(р*л5; аг - фг + КиТг ссй^У;^ -Зг.

Фл' - усредненные углы пеленга, которые определяются по формулам: Ф\ - Рлв * - <Рвп + Р'вм

где <р'л|; ф'ц - усредненные переменные составляющие этих углов.

Для определения устойчивости использовалось условие Гурвица в виде а1(а1 й3 - > апа$

Условие устойчивости имеет вид ф{ГДС1 +КиТг «и^ ){2КИ£Т со^ И{ЗгТдсг +К„£Г)-

-¡г^г^жг + КИТ2 со5Й) > Ки + К„£ГУ

Показано, что устойчивость ИИССУ зависит от угла пеленга <р\. Наилучшая устойчивость будет при - О, но в этом случае будет плохая управляемость.

В работе проведен синтез корректирующих устройств в контуре стабилизации с различными корректирующими звеньями и регуляторами.

Доказано, что наиболее существенно повысить точность возможно путем введения в контур стабилизации ПИД-регуляторов с параметрами: по азимутальному каналу Кп = 500; Ки = 4000с; Кд = 2,5с'' и по каналу высоты Кп = 120; Ки = 3000с; Кд = 0,6 с"', при этом установившаяся ошибка р=1-10~* рад, а время переходного процесса составляет 0,1 с.

Проведены аналитические исследования ошибок стабилизации с учетом ПИД-регуляторов. В режиме стабилизации передаточные функции от ошибки стабилизации Р от возмущающего Мг и управляющего Мдм) моментов имеют вид:

а+ агз + в,^ + я,,

А К*

^лмЛ-1) • тгтгтгТТ^ТТТТТТ-!'

(П)

где «« шКисо-2К„£Гсо5<р'лз; а2 ~(Ь2 + К„Тгсо5<р\)л-2;а} Получена реакция на воздействие Мг

0е(1) - [А^-е-* < + «•"*) + Вм}]Мг, (12)

где А"2-ЬгТ1.гК„%Гсоыр-А +Ь2ТЖ1); Л?1 - -1 !КИКГ

В"2 »1/К'К„; .

е"г-ага4[усЬ1Т%сгК„$Г/С1г +Ь1Тдсг)] + ага8(Ус/АС2) ,

4 --* 2

3¿Т^К* 1 ^ ^^ I К'со* <р\

И реакция на воздействие Мдм> по оси гироскопа /?(/)-(!+ А*-""^' б^О* + ¿г ) + В1'-"" + (1МДЛ,„ (13) где АГ' --Ь,/КгК„етт^:

е^-агсЩУс^Щ; + ) +1 гТдс:К'К со5 /(У г +Ь2ГЛС1)1]} +

На рис. 6 представлены графики зависимостей ошибки стабилизации р от моментов М2 и Мдм 1 при усредненных углах пеленга.

Рис. 6. Графики зависимостей максимальных значений ошибки р: а) от момента М2; б) от момента Мдм]:

- - компьютерное моделирование;

------ по формулам (12) и (13),

Графики зависимостей, представленные на рис. 6 построены путем решения аналитических выражений и моделирования на компьютере. Установлено, что расхождение составляет менее 20%, что подтверждает достоверность аналитических зависимостей и позволяет производить оценку переходных режимов ИИССУ по приведенным формулам. Моделирование, проведенное в среде МАТЬАВ-6.5, показало, что погрешности стабилизации двухосной ИИССУ отличаются от погрешностей стабилизации одноосной ИИССУ не более, чем на 15%.

В четвертой главе проводится анализ возмущающих моментов для режима управления с учетом кинематических соотношений при переменных углах пеленга ЗН; синтез корректирующих устройств и регуляторов ИИССУ с человеком-оператором в контуре управления; исследование устойчивости движения и ошибок наведения скорректированной ИИССУ.

В работе проведено численное исследование возмущающих моментов для режима управления с учетом переменных углов пеленга, полученных во второй главе. На рис. 7 приведены графики зависимостей максимальных значений возмущающих моментов М* и МЦ, полученные из выражений (2) и (3) при переменных углах пеленга.

_____

а) 6)

Рис. 7. Графики зависимостей возмущающих моментов М, и :

а) при фвп = О; б) при фА« = 0;

- ----- при постоянных срА и фв;

- - при переменных фА и фв

Показано, что в режиме управления, также как в режиме стабилизации, с увеличением начального угла пеленга фЛп возрастает значение момента Мг и наибольшее рассогласование наблюдается для момента Мг, которое достигает 35% при фло.= 80°. Также замечено, что в режиме управления синусоидальный закон изменения угловой скорости ЗН приводит к возникновению постоянной составляющей возмущающего момента на оси высоты.

Проведено исследование устойчивости с учетом постоянной времени двигателя.

-Ш

Рис. 8. Структурная схема канала высоты ИИССУ с учетом постоянной времени двигателя стабилизации

Для режима управления получено характеристическое уравнение а(5* ♦ + йг52 + + а0 - О

где а, -¿гтж-1тлм1н''

'(Л + biTJlclTMI)Hi аг-ЬгН;

а, ={\ + К')НК'со$<Рь\ аи - К*К* со&<ря.

Для определения устойчивости использовалось условие Гурвнца в виде

аЛага, ~ а>а*) > а»а1

тогда условие устойчивости принимает вид

(1 + K*)Hb2(Jг + ЫТДС1Тмп) > (J2 + Ь2Т^ТДМ1)гК* +

+ (1 + K'fJzTM ,Ta,nHK' cos <р'А. (14)

В работе проводился синтез корректирующих звеньев с учетом динамики человека-оператора в контуре управления. Для компенсирующего типа слежения передаточная функция, описывающая с довольно высокой точностью действия человека-оператора, выполняющего функцию наведения линии визирования на цель, была получена Дж.Элкнндом. Она имеет вид

'*' (r^ + t)

где К— коэффициент, охватывающий человека и управляемое им звено; Г,— постоянная времени, отражающая реакцию оператора на текущую величину скорости цели; То - время запаздывания оператора; Т2 - постоянная времени, отражающая адаптацию, предвидение, опыт оператора.

Структурная схема канала высоты приведена на рис. 8. Показано, что наиболее существенно повысить точность ИИССУ и компенсировать запаздывание, вносимое оператором возможно путем установки ПИД - регуляторов в контуры стабилизации и управления.

В работе был проведен параметрический синтез двухосной ИИССУ с помощью пакета расширения Simulmk и Control System Toolbox, входящих в

МАТЬАВ-6.5, Параметры ПИД-регуляторов были выбраны с помощью программы оптимизации и составили для канала высоты в контуре стабилизации Кп = 140; Ки = 3230с; Кд = 0,7 с"1; в контуре управления Кп = 320; Ки = 4700с; Кд = 1,7 с"1 и для канала азимута в контуре стабилизации Кп = 600; Ки = 4900с; Кд = 0,7 с'1; в контуре управления Кп = 420; Ки = 5800с; Кд -1,5 с'1. При этом ошибка риЫО"4 рад, а время переходного процесса составляет 0,2 с.

Проведены аналитические исследования ошибок наведения ОВ при условии, что сигналы управления подаются на двигатели стабилизации и датчики моментов гироскопа одновременно. Передаточная функция по ошибке Р от возмущающего воздействия А/2 имеет вид

зН(Тдсг5 + \)СОЧфд

И'£<*>-

где

• ^ "Г т 14 2«

а4 -~'гТдсгН; я3 - (/¡г +Ь2ТДС2)Н\

о

•ЬгЩ

-■ К'К13 са$<р'А

в1=(1 + К')НКтсоа<р'А-, «и Реакция на воздействие М?

Ру{0 - КАе^' + е"^' +

где <-1/(1+ЛГ*)Л"';

Лу

(/г +Ь1Тда) .

¿гТдпКи&жФл*'

еу - -arctgvy(Axy -/Цу).

Тдсу

Агу " 2

ЬгКиг%Гсо&<р'А IгТлс:гК' с<кд>'л

Зг + Ь-ТДС2

(15)

(16)

На рис. 9 представлены графики зависимостей ошибки наведения р от моментов Мз и шлг при усредненных углах пеленга.

Рисунок 9. Графики зависимостей максимальных значений ошибки наведения р:

- - компьютерное моделирование;

------ по формуле (16).

Графики зависимостей, представленные на рис. 9, получены путем решения аналитических выражений и моделирования на компьютере. Установлено, что расхождение составляет менее 20%, что подтверждает достоверность аналитических зависимостей и позволяет производить оценку переходных режимов ИИССУ ло приведенным формулам. Моделирование, проведенное в среде МАТЬАВ-б.5, показало, что погрешности наведения двухосной ИИССУ отличаются от погрешностей наведения одноосной ИИССУ не более чем на 15%.

В работе отмечено, что полученные максимальные значения возмушающих моментов М* ,М\ при переменных углах пеленга позволили более точно определить погрешности наведения ОВ и достичь следующих результатов: установившаяся ошибка р= 1 > I О*4 рад, а время переходного процесса составляет 0,2 с.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертации решена научно-техническая задача, заключающаяся в повышении эффективности работы информационно-измерительной системы путем увеличения точности определения выходной информации об углах и угловых скоростях пеленга оси визирования. В целом по работе можно сделать следующие выводы.

1. Разработана математическая модель двухосной ИИССУ с осью наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию, которая представлена в углах отклонения оси визирования от заданного направления и позволяет определить погрешности ИИССУ в режимах стабилизации и наведения,

2. Получены выражения для возмущающих моментов, действующих по осям двухосного карданова полиса ИИССУ с осью поворота наружной рамки, параллельной основанию, для режимов стабилизации и наведения, ;

3. Получены дифференциальные уравнения для угловых скоростей осп заданного направления огниоислыю подвижного основания для двухосной ИИССУ с осью поворота наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию, которые позволяют получить информацию об углах пеленга оси визирования.

4. Получены аналитические зависимости для определения переменных составляющих углов пеленга заданного направления в режимах стабилизации к наведения.

Показано, что при оценке возмущающих моментов, действующих по осям карданова подвеса в режиме наведения, необходимо учитывать переменные составляющие углов пеленга, вызванные угловыми скоростями заданного направления к качкой основания.

6. Установлено, что переменные составляющие углов пеленга увеличивают возмущающий момент и погрешности стабилизации и наведения по оси наружной рамки кардаиова подвеса до 35% при <рАо= 80°.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Родионов В.И., Артамонов Д.Е, Кузьмина М.Н. Микроконтроллерное устройство для управления и синхронизации РЛС // 21 научная сессия, посвященная дню радио. Материалы конференции. - Тула: Тул. гос. ун-т, 2003. -С. 42.

2. Макеева Е.А., Кузьмина М.Н., Лепесин СВ. Система стабилизации антенны с цифровыми контурами регулирования // 21 научная сессия, посвященная дню радио. Материалы конференции. — Тула: Тул. гос. ун-т, 2003. -С. 122.

3. Родионов В.И., Кузьмина М.Н., Демидов Е.А. Влияние характеристик оператора на качество управления манипулятором // Глобальный научный потенциал: Сб. материалов 2-й международной НПК. — Тамбов: Изд-во Першина, 2006,-С. 116-118.

4. Кузьмина М.Н., Ширшаков П.В. Методы повышения эффективности выполнения человеком операции слежения // XXXI Гагаринские чтения. Тезисы докладов. Всероссийской молодежной научной конференции М.: МГАТУ.2005. -С. 130.

5. Артамонов Д.Е, Кузьмина М.Н. Микроконтроллерное устройство для управления и синхронизации РЛС // Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов. Материалы докладов. Региональная научно-техническая конференция. - Тула: Тул. гос. ун-т, 2004.- С.330.

6. Кузьмина М.Н., Овечкин С.Г. Цифровая реализация фильтров систем стабилизации и управления // Идеи молодых — новой России. Сборник тезисов, 1-я всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов. -Тула: Тул. гос. ун-т, 2004.- С.230.

7. Кузьмина М.Н., Овечкин С.Г. Гиростабилизаторы с цифровыми контурами регулирования // XXX Гагаринские чтения. Тезисы докладов. Всероссийской молодежной научной конференции М.: МГАТУ,2004. -С. 137.

8. Родионов В.И., Кузьмина М.Н., Астахова Т.В. Микроконтроллерное устройство управления и синхронизации РЛС непрерывного излучения // Известия ТулГУ. Серия «Проблемы специального машиностроения». Вып. 6(2). - Тула: Тул. гос. ун-т, 2003. - С. 111 - 114.

9. Родионов В.И., Астахова Т.В., Кузьмина М.Н. Исследование системы стабилизации оптической линии визирования И Известия ТулГУ. Серия ((Проблемы специального машиностроения». Вып. 6(2). — Тула: Тул. гос. ун-т, 2003.-С. 111 - 114.

ВВЕДЕНИЕ

1. ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ОСИ ВИЗИРОВАНИЯ

1.1. Принципиальная схема информационно-измерительной системы стабилизации и управления оси визирования

1.2 Математическое описание информационно-измерительной системы стабилизации и управления оси визирования Выводы к главе

2. АНАЛИЗ ВЫХОДНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

2.1. Исследование кинематики информационно-измерительной системы в режиме стабилизации

2.2. Исследование кинематики информационно-измерительной системы в режиме управления

Выводы к главе

3. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫХОДНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ В РЕЖИМЕ 39 СТАБИЛИЗАЦИИ

3.1. Исследование возмущающих моментов, действующих на ИИССУ в режиме стабилизации

3.2. Исследование устойчивости движения скорректированной информационно-измерительной системы

3.3. Синтез корректирующих устройств

3.4. Анализ погрешностей стабилизации оси визирования скорректированной информационно-измерительной системы Выводы к главе

4. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЫХОДНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ В РЕЖИМЕ НАВЕДЕНИЯ

4.1. Математическое описание характеристик человека-оператора как звена информационно-измерительной системы

4.2. Исследование возмущающих моментов, действующих на ИИССУ в режиме наведения

4.3. Исследование устойчивости движения скорректированной информационно-измерительной системы

4.4. Синтез корректирующих устройств

4.5. Анализ погрешностей управления оси визирования скорректированной информационно-измерительной системы

Выводы к главе 4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

В современных обзорно-прицельных системах, установленных на летательных аппаратах (ЛА), широко используется информационно-измерительная система стабилизации и управления (ИИССУ), которая измеряет углы отклонения и угловые скорости оси визирования (ОВ) и осуществляет стабилизацию оптического изображения.

Рисунок 1.1 Обзорно-прицельная система ЛА

От точности определения выходной информации в виде углов и угловых скоростей ОВ, подаваемых в систему наведения ЛА в значительной мере зависит точность всей системы.

В 2003г. на международном аэрокосмическим салоне были продемонстрированы новинки продукции оборонного комплекса России в виде перспективных самолетов, вертолетов, ракет и авионики. Основным направлением модернизации современных летательных аппаратов является совершенство систем авионики, в том числе информационно-измерительных систем. Они должны обеспечивать всеракурсное обнаружение и сопровождение подвижных объектов. Представленные модернизированные вертолеты Ми-24ПН, Ми-24ПК-2 имеют обзорно-прицельную системы ОГ1С-24Н, которая обеспечивает управление ОВ в диапазоне углов обзора по азимуту ± 60°, по высоте - плюс 30° вверх, минус 80° вниз.

Рисунок 1.2 Гиростабилизированная оптико-электронная система ГОЭС-342

Модификация истребителя МиГ-29-МиГ-29СМТ оснащена современным комплексом БРЭО, включающий в свой состав БРЛС «Жук-МЭ», оптико-электронную прицельную систему и пилотажно-навигационный комплекс. Зона обзора модернизированного МиГ-29СМТ увеличена до ±85° по азимуту и +60°.-40° по высоте.

Современные прицельные системы круглосуточно выполняют поиск, распознавание, лазерное дальнометрирование объектов, наведение и обеспечивают дальность обнаружения цели ночью на расстоянии более 15км. на базе ОПС-24Н

Рисунок 1.3 Гиростабилизированные оптико-электронные системы для вертолетов Ка-27ПСТ, Ми-28Н

Все выше приведенные системы имеют ограничение углов обзора по высоте, которое связано с тем, что в системах применен карданов подвес, ось поворота наружной рамки которого установлена перпендикулярно основанию. Такая схема обеспечивает круговой обзор по азимуту и углы наведения по высоте не превышающие ±80°. Требования к увеличению углов обзора по высоте остаются актуальными и приводят к необходимости применения карданова подвеса, ось поворота наружной рамки которого параллельна основанию.

Существующие публикации [53,55,69], посвященные исследованию систем с таким типом карданова подвеса, не достаточно полно отражают вопросы математического описания, анализа и синтеза структуры и параметров ИИССУ с целью обеспечения высокой точности стабилизации с учетом особенностей их динамики на подвижном основании в режимах стабилизации и управления. Обычно эти режимы рассматриваются отдельно по упрощенным математическим моделям, поэтому полученные результаты нуждаются в уточнении средствами моделирования и экспериментальными исследованиями, что усложняет процесс проектирования и увеличивает его длительность.

Таким образом, разработка математической модели ИИССУ с осью поворота наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию, способной обеспечить широкий диапазон углов обзора и требуемую точность стабилизации при высоких скоростях управления, является актуальной научной задачей, которая в целом пока еще не решена.

Объектом исследования является двухосная ИИССУ, установленная на подвижном основании, предназначенная для выдачи информации об углах пеленга и угловых скоростях оси визирования в систему управления ЛА.

Предметом исследования является математическая модель и динамические погрешности прецизионной ИИССУ с большими углами и скоростями наведения оси визирования.

Цель и задачи работы. Цель работы состоит в повышении эффективности работы информационно-измерительной системы стабилизации и управления путем увеличения точности определения углов пеленга оси визирования. Поставленная цель определила следующие основные задачи теоретических исследований и компьютерного моделирования.

1. Разработка математической модели погрешностей двухосной прецизионной ИИССУ с осью поворота наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию.

2. Вывод кинематических уравнений двухосной ИИССУ с осью поворота наружной рамки, параллельной основанию.

3. Получение аналитических выражений для переменных углов пеленга ИИССУ с осью поворота наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию.

4. Вывод аналитических выражений для возмущающих моментов, действующих по осям двухосного карданова подвеса ИИССУ с наружной осью, параллельной основанию, при переменных углах пеленга.

5. Исследование погрешностей ИИССУ при больших скоростях управления в широком диапазоне углов обзора.

6. Синтез корректирующих устройств, направленный на повышение динамической точности определения углов пеленга ОВ.

Решение указанных задач позволяет расширить области теоретических исследований и практического применения прецизионных ИИССУ ОВ.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель погрешностей двухосной ИИССУ с осью наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию.

2. Получены уравнения для угловых скоростей ЗН в двухосной ИИССУ с осью поворота наружной рамки, параллельной основанию.

3. Представлены аналитические выражения для углов пеленга оси заданного направления (ЗН) с учетом переменных составляющих, вызванных качкой основания и движением ОВ.

4. Получены выражения для возмущающих моментов, действующих по осям карданова подвеса ИИССУ с осью поворота наружной рамки, параллельной основанию, при переменных углах пеленга.

5. Исследованы динамические погрешности ИИССУ при максимальных возмущающих моментах, вызванных качкой основания и движением ОВ.

Практическая ценность работы. Разработанная в диссертации модель динамических погрешностей ИИССУ позволяет исследовать двухосные прецизионные системы стабилизации и управления при больших скоростях наведения в широком диапазоне углов обзора в совмещенных режимах стабилизации и управления.

Методологической и теоретической основой работы послужили теоретическая механика, теория гироскопов и гиростабилизаторов, теория автоматического регулирования, теория оптических систем.

Практическое использование результатов диссертационной работы осуществлялось в ОКР ОАО НИИ «Стрела», г.Тула.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доказывались на следующих конференциях и семинарах: 21 научная сессия, посвященная Дню радио.- Тула, Тульский государственный университет, 2003; Научно-техническая конференция «Техника 21 века глазами молодых ученых и специалистов» - Тула, Тульский государственный университет, 2004; 1-я Всероссийская конференция студентов и аспирантов «Идеи молодых-новой России», Тула, Тульский государственный университет, 2004, Международная научная конференция «30 гагаринские чтения», г.Москва, МАТИ-РГТУ им. Циолковского, 2004.

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 9 печатных работах, из них 3 тезиса докладов и 6 статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и научных выводов и включает 115 страниц машинописного основного текста с 4£ рисунками, список литературы из 83 наименований на 7 страницах, приложение на 16 страницах. Отдельные выводы и рекомендации даны в каждом разделе, основные теоретические и практические результаты - в заключении диссертации.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4

1. Показано, что при оценке возмущающих моментов, действующих по осям карданова подвеса в режиме наведения, необходимо учитывать переменные составляющие углов пеленга, вызванные угловыми скоростями заданного направления и качкой основания.

2. Получены аналитические выражения для углов отклонения оси визирования от заданного направления, которые определяют погрешности наведения ИИССУ на неподвижном основании.

3. Установлено, что переменные составляющие углов пеленга увеличивают возмущающий момент и погрешности наведения по оси наружной рамки карданова подвеса до 35% при Фао= 80°.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации решена научно-техническая задача, заключающаяся в повышении точности определения выходной информации об углах и угловых скоростях пеленга ОВ. В целом по работе можно сделать следующие выводы.

1. Разработана математическая модель двухосной ИИССУ с осью наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию, которая представлена в углах отклонения оси визирования от заданного направления и позволяет определить погрешности ИИССУ в режимах стабилизации и наведения.

2. Получены выражения для возмущающих моментов, действующих по осям двухосного карданова подвеса ИИССУ с осью поворота наружной рамки, параллельной основанию, для режимов стабилизации и наведения.

3. Получены дифференциальные уравнения для угловых скоростей оси заданного направления относительно подвижного основания для двухосной ИИССУ с осью поворота наружной рамки карданова подвеса, параллельной основанию, которые позволяют получить информацию об углах пеленга оси визирования.

4. Получены аналитические зависимости для определения переменных составляющих углов пеленга заданного направления в режимах стабилизации и наведения.

5. Показано, что трехмерная гармоническая качка вызывает постоянные и переменные составляющие углов пеленга, которые определяются частотами качки основания, движения заданного направления и их комбинациями.

6. Показано, что при оценке возмущающих моментов, действующих по осям карданова подвеса в режиме наведения, необходимо учитывать переменные составляющие углов пеленга, вызванные угловыми скоростями заданного направления и качкой основания.

7. Получены аналитические выражения для углов отклонения оси визирования от заданного направления, которые определяют погрешности стабилизации и наведения ИИССУ на неподвижном основании.

8. Установлено, что переменные составляющие углов пеленга увеличивают возмущающий момент и погрешности стабилизации и наведения по оси наружной рамки карданова подвеса до 35% при фло= 80°.

1. Абдуллаев Н.Д., Петров Ю. П. Теория и методы проектирования оптимальных регуляторов.- Л.: Энергоатомиздат, 1985.-240 с.

2. Автоматическая стабилизация оптического изображения/ Д.Н. Еськов, Ю.П. Ларионов, В.А. Новиков и др.-Л.: Машиностроение, 1998.240 с.

3. Автокомпенсация инструментальных погрешностей гиросистем/ С.М. Зельдович, М.И. Малтинский, О.М. Окон и др.-Л.: Судостроение, 1976.255 с.

4. Александров А .Г. Синтез регуляторов многомерных систем.-М.: Машиностроение, 1986.- 272 с.

5. Александров А.Д. Индикаторные гироскопические платформы.-М.: Машиностроение, 1979.- 375 с.

6. Аксененко М.Д., Бараночников М.Л. Приемники оптического излучения: Справочник. М.: Радио и связь, 1987. - 295 с.

7. Артамонов Д.Е, Кузьмина М.Н. Микроконтроллерное устройство для управления и синхронизации РЛС // Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов. Материалы докладов. Региональная научно-техническая конференция. Тула: ТулГУ, 2004.- С.330.

8. Астапов Ю. М. Медведев B.C. Статистическая теория систем автоматического регулирования и управления.- М.: Наука, 1982.-304с.

9. Ахметжанов A.A., Кочемасов A.B. Следящие системы и регуляторы.-М.: Энергоатомиздат, 1986.-288с.

10. Бабаев A.A. Амортизация, демпфирование и стабилизация оптических приборов.-Л.: Машиностроение, 1984.-232 с.

11. Бабаев A.A. Стабилизация оптических приборов.-Л.: Машиностроение, 1975.-192 с.

12. Бабичев В.И. Области применения и особенности бортовых гироприборов управляемых ЛА ракетно-артиллерийских комплексов // Оборонная техника.- 1994.-М 5-6.- С.5.

13. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский М.Г. Управление электроприводами.-Л.: Энергоиздат, 1982.-392 с.

14. Бесекерский В.А., Фабрикант Е.А. Динамический синтез систем гироскопической стабилизации.-Л.: Судостроение, 1968.-351 с.

15. Боровиков М.А. Расчет быстродействующих систем автоматизированного электропривода и автоматики.-Саратов: Изд-во Саратов, ун-та, 1980, 389 с.

16. Бутусов И.В. Измерительные информационные системы. Л.: Изд. «НЕДРА», 1970, - 524с.

17. Гайдук А. Р. Алгебраические методы анализа и синтеза систем автоматического управления.- Ростов: Изд-во Ростовского ун-та, 1988.208 с.

18. Гайдук А. Р. Аналитический синтез инвариантных автоматических систем при одномерном объекте управления // Автоматика и телемеханика.-1981.- №5,- С.5.

19. Гайдук А.Р. Аналитический синтез автоматических систем с управлением по состоянию и воздействиям // Изв. ВУЗов. Электромеханика,- 1982,- № 5.- С. 555.

20. Гайдук А.Р. Синтез систем автоматического управления по передаточным функциям // Изв. ВУЗов. Автоматика и телемеханика.-1980. ^ 1 .-С. 11.

21. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц.- М.: Наука, 1967.- 576 с.

22. Гироскопические системы. Проектирование гироскопических систем. 4.2. Гироскопические стабилизаторы / Под ред. Д. С. Пельпора.М.: Высшая школа, 1977.- 223 с.

23. Горовиц А. Синтез систем с обратной связью/ Под ред. М.В.Меерова.-М.: Сов. радио, 1970.-600 с.

24. Даффин Р.Дитерсон Э. Геометрическое программирование.-М.Мир, 1972.- 311 с.

25. Диткин В.А.,Прудников А.П. Справочник по операционному исчислению.- М.: Высшая школа, 1965,- 467 с.

26. Еськов Д.Н.,Степин Ю.А.,Горопин В.А. Методы и средства стабилизации оптического изображения // Оптико-механическая промышленность.-1982.-N 1.-С.25—30.

27. Заде Л.Дезоер Ч. Теория линейных систем.-М.:Наука, 1970.-703с.

28. Захаров В.К., Лыпарь Ю.И. Электронные устройства автоматики и телемеханики.- Л.: Энергоатомиздат, 1984.-432 с.

29. Зотов М. Г. Аналитическое конструирование стационарных управляющих устройств.- М.: Энергоатомиздат, 1987.-136 с.

30. Ишлинский А.Ю. Ориентация, гироскопы и инерциальная навигация.М.: Наука, 1976.-671 с.

31. Калман Р., Фалб П., Арбиб М. Очерки по математической теории систем.-М. : Мир, 1971.-208 с.

32. Карманов В.Г. Математическое программирование.- М.: Наука,1975.

33. Карпов В. К. Принципы построения и оптимальный синтез гироскопических систем, работающих в совмещенных режимах // Изв. ВУЗов. Приборостроение.-1990.- № 1. С. 54—

34. Карпов В.К.,Родионов В.И., Болоболкин A.B., Рыбаков C.B. Проектирование гироскопических приборов и систем.-Тула, ТулПИ, 1998.-85с.

35. Корн Г., Корн Т., Справочник по математике для научных работников и инженеров/Под ред. Арамановича.-М.: Наука, 1984.-831 с.

36. Корякин О.Г. Динамика индикаторных гиростабилизаторов телевизионных приемников излучения // Оборонная техника,- 1994.-N 5-6.С.61.

37. Корякин О.Г.,Рогов C.B. Особенности конструкций управляемых гироприводов // Оборонная техника,- 1994,- № 5-6,- С. 17.

38. Корякин О.Г., Родионов В.И. Системы стабилизации и управления информационно-поисковых приборов и комплексов // Оборонная техника.- 1995.- № 6.-С.53—.

39. Красовский А.А.,Поспелов Г.И. Основы автоматики и технической кибернетики.-М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962.-600 с.

40. Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства.М.: Машиностроение, 1977.- 184 с.

41. Кузовков Н.Т. Системы стабилизации летательных аппаратов.-М: -Высшая школа, 1976.-304 с.

42. Кузьмина М.Н., Овечкин С.Г. Цифровая реализация фильтров систем стабилизации и управления // Идеи молодых новой России. Сборник тезисов. 1-я всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов. - Тула: ТулГУ, 2004.- С.230.

43. Кузьмина М.Н., Овечкин С.Г. Гиростабилизаторы с цифровыми контурами регулирования // XXX Гагаринские чтения. Тезисы докладов. Всероссийской молодежной научной конференции М.: МГАТУ,2004. -С.137.

44. Кузьмина М.Н., Ширшаков П.В. Методы повышения эффективности выполнения человеком операции слежения // XXXI Гагаринские чтения. Тезисы докладов. Всероссийской молодежной научной конференции М.: МГАТУ,2005. -С.130.

45. Ланкастер П. Теория матриц.-М.: Наука, 1982.-269 с.

46. Лэм Г. Аналоговые и цифровые фильтры. Расчет и реализация / Под ред. И.Н. Теплюка. -М.: Мир, 1982. 591 с.

47. Лившиц Н. А., Пугачев В. Н. Вероятностный анализ систем автоматического управления. 4.2. Нелинейные системы, системы дискретного действия.-М.: Сов. радио, 1963.- 483 с.

48. ЛунцЯ.Л. Ошибки гироскопических приборов.-Л.: Судостроение, 1968.232 с.

49. Макеева Е.А., Кузьмина М.Н., Лепесин C.B. Система стабилизации антенны с цифровыми контурами регулирования // 21 научная сессия, посвященная дню радио. Материалы конференции. Тула: ТулГУ, 2003. -С. 122.

50. Маликов В.Т., Дубовой В.М. Анализ измерительных информационных систем. Ташкент.: и зд. «ФАН», 1984. -175с.

51. Мееров М. В. Исследование и оптимизация многосвязных систем управления.- М.: Наука, 1986.-236 с.

52. Методы теории чувствительности в автоматическом регулировании и управлении / Под ред. Розенвассера и P.M. Юсупова.-Л.: Энергия, 1971.341 с.

53. Назаров Б.И. Хлебников Г.А. Гиростабилизаторы ракет.-М.: Воениздат, 1975.-215 с.

54. Неусыпин А. К. Гироскопические приводы. ■—М. : Машиностроение, 1978,- 191 с.

55. Одинцов А. А. Теория и расчет гироскопических приборов.- Киев : Высшая школа, 1985.-392 с.

56. Пельпор Д.С. Гироскопические системы ориентации и стабилизации: Справ. пособие.-М.: Машиностроение, 1982.-165 с.

57. Пельпор Д. С., Колосов Ю. А., Рахтеенко Е. Р. Расчёт и проектирование гироскопических стабилизаторов.-М.: Машиностроение, 1972.-325 с.

58. Первозванский A.A. Курс теории автоматического управления М.: Наука, 1986.-615 с.

59. Петров Б.Н. Принцип инвариантности и условия его применения при расчете линейных и нелиейных систем // Тр./ первый международный конгресс ИФАК.-М.: Изд-во АН СССР,1961,т.1.-С.259.

60. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления.- М.: Наука, 1989.- 304 с.

61. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического управления и регулирования.- М.: Наука, 1979.- 256 с.

62. Поцелуев А. В. Статистический анализ и синтез сложных динамических систем.- М.: Машиностроение, 1987.- 208 с.

63. Проектирование и расчет динамических систем / Под ред. В. А.Климова.-Л: Машиностроение, 1974.- 360 с.

64. Проектирование гироскопических систем ч.2./ Под ред. Д. С.Пельпора.-М.: Высшая школа, 1977.- 222 с.

65. Ракитский Ю. В., Устинов С.М., Черноруцкий М.Г. Численные методы решения жестких систем.-М.: Наука, 1979.-208 с.

66. Репников А. В., Сачков Г. П., Черноморский А.И. Гироскопические системы.-М.: Машиностроение, 1983.- 319с.

67. Ривкин С. С. Статистический синтез гироскопических устройств.Л.: Судостроение, 1970.- 424 с.

68. Ривкин С. С. Стабилизация измерительных устройств на качающемся основании.- М.: Наука, 1978.- 320 с.

69. Родионов В. И. Геометрия и кинематика совмещенных систем стабилизации и управления // Оборонная техника.-1993.-М 3.- С.22—.

70. Родионов В.И. Управление гиростабилизатором, инвариантным к внешним воздействиям // Гравиинерциальные приборы и измерения,-Тула: Тул. политех. ин-т.-1980.-С.22—.

71. Родионов В.И., Смирнов В.А. Динамика индикаторных гиростабилизаторов прицельных устройств // Оборонная техника.-1999.~ N3-4.- С.13.

72. Родионов В.И., Смирнов В.А. Математические модели двухосных управляемых гиростабилизаторов // ТулГУ.-Тула, 1998.-44 с. Деп в ВИНИТИ 19.08.98, № 2600-В 98.

73. Родионов В.И., Артамонов Д.Е, Кузьмина М.Н. Микроконтроллерное устройство для управления и синхронизации РЛС // 21 научная сессия, посвященная дню радио. Материалы конференции. Тула: ТулГУ, 2003. -С. 42.

74. Родионов В.И., Кузьмина М.Н., Демидов ЕЛ. Влияние характеристик оператора на качество управления манипулятором // Глобальный научный потенциал: Сб. материалов 2-й международной НПК. Тамбов: Изд-во Першина, 2006.-С. 116-118.

75. Родионов В.И., Кузьмина М.Н., Астахова Т.В. Микроконтроллерное устройство управления и синхронизации PJIC непрерывного излучения // Известия ТулГУ. Серия «Проблемы специального машиностроения». Вып. 6(2). Тула: ТулГУ, 2003. - С. 111 - 114.

76. Родионов В.И., Астахова Т.В., Кузьмина М.Н. Исследование системы стабилизации оптической линии визирования // Известия ТулГУ. Серия «Проблемы специального машиностроения». Вып. 6(2). Тула: ТулГУ, 2003.-С. 111-114.

77. РойтенбергЯ. Н. Гироскопы,- М.: Наука 1975. —592с.

78. Свешников A.A., Ривкин С.С. Вероятностные методы в прикладной теории гироскопов.-М.: Наука, 1974.-536 с.

79. Следящие приводы т. 1/ Под ред. Б.К. Чемоданова.-М.: Энергия, 1976.480 с.

80. Смирнов В. А. Алгебраический синтез многомерных управляющих устройств гиростабилизаторов // Юбилейная научно-техническая конференция "Приборы и системы ориентации, стабилизации и навигации.-М.компьютерные системы и сети МГТУ.-1998.-С.98—.

81. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. A.A. Красовского.- М.: Наука, 1987.-712 с.

82. Табак А.Р.,КуоБ. Оптимальное управление и математическое программирование.- М.: Наука, 1975.- 280 с.

83. Томович Р, Вукобратович М. Общая теория чувствительности/ Под ред. Цыпкина Я.З.-М.: Сов.радио, 1972.-239 с.

84. Фабрикант Е.А., Журавлев П.Д. Динамика следящего привода гироскопических стабилизаторов.-М. Машиностроение, 1984.-264 с.