автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Малогабаритная система позиционирования оптических элементов, инвариантная к параметрическим возмущениям
Автореферат диссертации по теме "Малогабаритная система позиционирования оптических элементов, инвариантная к параметрическим возмущениям"
О*
2 1 М1Р 1997
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
на правах рукописи
7*
БЕКБУДОВ РАДИЙ САИДОВИЧ
МАЛОГАБАРИТНАЯ СИСТЕМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, ИНВАРИАНТНАЯ К ПАРАМЕТРИЧЕСКИМ ВОЗМУЩЕНИЯМ
Специальность : 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Киев - 1997
Диссертацией является рукопись.
Работа выполнена в отделе N 1 Института электродинамики НАН Украины, г. Киев
Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Чехет Эдуард Михайлович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Денисов Александр Иванович,
кандидат технических наук, доцент Переоада Сергей Михайлович
Ведущая организация: Центральное конотрукторокое бюро
"Арсенал" Ыинмашпрома Украины, г.Киев
Защита состоится " 22 " апреля 1997 в 14 часов на заседании специализированного ученого оовета Д 01.98.02 при Институте электродинамики HAH Украины по адресу:
252680, Киев-57, проопект Победы, 56, тел. 446-01-15.
С дисоетрацией можно ознакомиться в библиотеке Инотитута электродинамики HAH Украины.
Автореферат разослан " 21 " марта 1997 г.
Ученый секретарь специализированного ученого совета /ft* Федий B.C.
- 3 -
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы и степень исследования тематики диссертации. Перемещение в пространстве оптических элементов (ОЭ) является составной частью процессов управления приборных электромеханических комплексов в различных областях техники. Обеспечение высокого качества перемещения 03 наряду с удовлетворением жестких требований в виде ограничения массогабаритных показателей, функционирования при наличии дестабилизирующих факторов и снижения энергопотребления, предъявляемых к их элементам и подсистемам, становится возможны),1 при условии применения систем позиционирования оптических элементов (СПОЗ). Одно из применении СПОЭ связано с организацией процесса оптико-м-эханкческой развертки в составе приборов астроориенткрования, тепловидения, поиска и обнаружения. Объектом управления таких СПОЭ является зеркало или призма, диапазоны сканирования которого не превызаот 40°, а частоты сканирования - 60 Гц.
Техническая сторона задачи проектирования малогабаритной и стабильной СПОЭ сводится к реализации подхода, позволяющего получить такие качества как компактность ее информационно- силового модуля (ИСМ), его конструктивная гибкость по отношению к 03 и стабильность функционирования. Достижение этих качеств становится возможны!!! при использовании магнитоэлектрического исполнительного элемента (ИЗ) и встраиваемого в него относительно простого чувствительного элемента (ЧЭ). Среди первичных преобразователей выделяется класс гальваномагнитных приборов, однако нестабильность характеристики преобразования, свойственная эттл приборам, ставит под сомнение их применение в качестве ЧЭ СПОЭ. Реализация данного подхода к проектировании малогабаритной и вместе с тем малочувствительной к действию дестабилизирующих факторов СПОЭ по существу сеодится к задаче компенсации влияния параметрических возмущений •( на систему и ее элементы.
С позиций теории управления СПОЭ с магнитоэлектрическим КЗ относится к классу систем, описываемых линейной стационарной детерминированной конечномерной моделью:
X - Ах + Ви + СТ; х(0); (1)
{ = 2£Д"Х,
где А, В, С - постоянные матрица состояния, управления и возмущения соответственно.
Общее решение задачи (1) на основе принципа чувствительности
в рамках модального управления известно, однако возможность его получения конкретном случае зависит от степени измеряемости, наблюдаемости и управляемости, реализация которых требует определенных аппаратурных затрат. Кроме того, в ряде случаев возникает необходимость применения конструктивных решений, приводящих к появлению такой особенности у ИЗ как слабодемпфированность его подвижной части. Слабодемпфированность подвижной части ИЭ и требование минимизации аппаратурных затрат налагают дополнительные ограничения, которые усложняют поиск решения (1) и делают его труднодоступным для широкого круга специалистов. Вместе о тем большинство СПОЭ являются скалярными системами, инженерные методы синтеза которых отличаются доступностью.
Известно применение принципа адаптации для обеспечения стабильности измерительных приборов, чувствительным элементом которых является линейный гальваномагнитный прибор - датчик Холла. Однако нелинейнооть отдельных 43 из класса гальваномагнитных приборов и отсутствие подхода к проектированию систем адаптации для таких ЧЭ ограничивают технические возможности в части построения компактного ИСМ систем позиционирования.
Таким образом, теоретическая сторона задачи построения малогабаритной и инвариантной к параметрическим возмущениям СПОЭ мо-ожет Сыть сведена к поиску решения (1) на основе широкодоступных инженерных методов и разработке подхода к проектированию системы адаптации нелинейного гальваномагнитного ЧЭ, ' техническая реализация которых требует минимальной аппаратурной сложности.
Предмет и объект исследования. В диссертации исследуется линейная кваэкстацконарная непрерывная одномерная система управления со слабодемпфированным ИЭ и нелинейным нестабильным ЧЭ.
Методы исследования. При решении поставленных задач использованы: аппарат передаточных функций; методы дифференциального и операционного исчислений, теории чувствительности и инвариантности; частотный и алгебраический методы синтеза. Достоверность теоретических положений и выводов подтверждена экспериментальными исследованиями на действующих макетах.
Дель и основные задачи научного исследования. Делыо работы является разработка принципа построения и развитие методов инженерного синтеза малогабаритной и инвариантной к параметрическим возмущениям системы позиционирования оптических элементов с магнитоэлектрическим исполнительным элементом со слабодемпфирован-ной подвижной частью и встроенным гальваномагнитным чувствитеяь-
- б -
ным элементом, ориентированных на минимальную сложность аппаратурной реализации.
Для достижения указанной цели в работе решены следующие основные задачи:
- анализ влияния параметрических возмущений на показатели качества систем управления с избыточностью;
- синтез малочувствительной к параметрическим возмущениям линейной непрерывной скалярной системы с магнитоэлектрическим ИЭ со слабодемпфировалной подвижной частью на основе широкодоступных инженерных методов;
- исследование гальваномагнитного чувствительного элемента н разработка его модели как объекта управления адаптивной системы;
- разработка системы адаптации нелинейного гальваномагнитного ЧЭ и ее синтез с привлечением линейных методов.
Научная новизна результатов работы состоит в следующем: • - показана целесообразность построения малогабаритных и стабильных СПОЗ на основе совместного применения б рамках одной системы принципов: чувствительности - для основной системы; адаптации - для стабилизации ее чувствительных элементов;
- получены аналитические зависимости, с помощью которых можно оценить влияние параметрических возмущений на показатели качества систем автоматического управления с избыточностью;
- разработана методика инженерного синтеза малочувствительных к параметрическим возмущения).! СПОЭ с КЗ в виде моментного двигателя и магнитоэлектрического устройства со слабодемпфиро-ванной подвижной частью, а также выявлено условие применимости этой методики при упругости связи ИЭ с ОЭ;
- предложена двухвходовая модель гальвадомагнитного ЧЭ как объекта управления адаптивной системы на основе параметр!гческой передачи по каналу управления;
- найдены условия адаптируемости гальваномагнитных ЧЭ, определяйте возможность организации контура адаптации;
- разработаны топология и методика инженерного синтеза ро-баотной системы адаптации гальваномагнитного ЧЭ, ориентированная на применение линейных методов синтеза систем управления.
Теоретическая ценность работы. Решена задача инженерного синтеза линейной малочувствительной системы со слабодемфпрован-ным ИЭ, получены выражения для оценки влияния параметнческих возмущений на показатели качествз системы и определения адаптируемости гальваномагнитных ЧЭ.
Практическая ценность. Подученные в работе результаты позволяют: снизить массогабаритные и стоимостные показатели такого элемента приборных электромеханических комплексов как магнитоэлектрический ИСМ с ограниченным углом поворота ротора; сократить временные затраты на проектирование систем позиционирования; создать на основе нестабильных гальваномагнитных приборов дешевые датчики положения и бесконтактные встраиваемые датчики тока.
Конкретный личный вклад диссертанта в разработку научных результатов, которые выносятся на аагату.
1. Положение о целесообразности совместного применения в рамках одной системы принципов чувствительности и адаптации для построения малогабаритных и стабильных СПОЭ.
• 2. Аналитические зависимости, позволяющие оценить влияние параметрических возмущений на показатели качества систем автоматического управления с избыточностью.
3. Методика инженерного синтеза малочувствительных систем позиционирования с. исполнительным элементом в виде моментного двигателя и магнитоэлектрического устройства со слабодемпфиро-ванной подвижной частью, а также условие применимости этой мето-. дкки при упругости связи ИЭ с объектом управления.
4. Модель гальваномагнитного ЧЭ как объекта управления адаптивной системы и условия его адаптируемости.
5. Топология и методика инженерного синтеза робаотной системы адаптации нелинейного гальваномагнитного ЧЭ.
Реализация результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены в разработках ЦКБ Азовского оптико-механического завода в виде малогабаритного магнитоэлектрического устройства сканирования ИК-излучением для медицинского тепловизора. Созданный экспериментальный образец передан заказчику для подготовки к промышленному производотву.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докяадывались и обсуждались: на I Украинской конференции по автоматическому управлению "Автоматика - 94" ( г. Киев, 1994 г.); на II научно-технической конференции КВИУС (г. Киев, 1995 г.); на I международной научно-технической конференции "Нетрадиционные электромеханические и электротехнические системы" -UEES 95, (г. Севастополь, 1995 г.); на научных семинарах Института электродинамики HAH Украины (г. Киев, 1992-1997 гг.). .
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных ра- ' бот, иэ которых статей - 7, тезисов докладов - 2.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, приложения и содержит 134 страниц основного текста, 30 рисунков, 9 иллюстраций, 3 таблицы и IZO наименований литературных источников.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель и определены основные задачи работы, приведены полученные научные результаты, перечислены положения, выносимые автором на защиту, представлены сведения об аппробации работы, практическом использовании ее результатов, публикациях по теме диссертации.
В первой главе рассмотрены методы синтеза линейных сиотем управления на основе принципа чувствительности, приведен анализ условий достижения параметрической инвариантности этих систем. Установлено, что наиболее предпочтительным для синтеза малочувствительной системы позиционирования является подход, основу которого составляет введение в систему избыточности: решение задачи сийтеза в этом классе связано с возможностью удовлетворения одновременно двум независимым требованиям к основному и дополнительному движениям. Для проведения синтеза рассматриваемых систем (рис.1), выбран метод асимптотических логарифмических амплитудно-частотных характеристик (ЛАХ), ' как удовлетворяющий требованиям возможности учета основного и дополнительного движений оистемы, широкой инженерной ориентации. Проанализировано влияние параметрических возмущений на систему управления с избыточностью, выявлен вклад основных нестайильностей в дополнительное движение. Показано, что вариации параметров эвена в цепи главной обратной связи при входном воздействии ff(t).- const приводят к дополнительному движению, которое не зависит от типа системы и используемых избыточных корректирующих устройотв. Получены аналитические зависимости, позволяющие оценить при g-(t) - got" влияние нестабильности чувствительного элемента S на такой показатель качества как ошибка 8(t) сиотемы в установившемся режиме:
сп AS
fl8(t)| - go---, (2)
|t-»«> ni S
где cn - коэффициент ошибки.
Отмечено, что эффективность обеспечения инвариантности систем позиционирования на основе принципа чувствительности воамож-
и.
■ Vp> ■
*х(р>
1 Cm
К <1+Тэр)
и :
Jp
рис.1
OD I
Ki(l+Tip) K2 Кз(1+Тзр) К4Т4Р К5(1+Т5р)(1+Т6р)
WiCp)--1-; w2(p)--; w3(p)--; W4(p) - -S¡ WS(p)--;-;
Tip 1+T2P i+Тз'р 1+T4P т5р (l+Ta'p)
Тз'-Тг; T4-T3.
D
и
5
на только в случае наличия высокостабильнога чувствительного элемента в цепи главной обратной связи системы.
Во второй главе обоснован выбор желаемой ЛАХ типа 1-2-... для системы (*) и ее внутренних контуров:
1 1 И1-2(р)--; N1-2-3(р)--. (3)
Ш*Т1Р(1+Т1Р) Х*Т1Р[1+п)*Т1Р(1+Т1Р)]
Показано, что обеспечение ыалочувствительности системы к параметрическим возмущениям связано с выбором для ее контуров определенных значении коэффициентов настройки :
ш* > 2; X* > 2 га*. (4)
Получены зависимости, на основе которых можно оценить влияния параметрических возмущений в виде вариаций этих коэффициентов на показатель колебательности контура. Введение этих коэффициентов, определяющих протяженность среднечастотного участка ЛАХ ниже частоты среза и аккумулирующих в-себе все параметры контура, позволяет не только учитывать дополнительное движение системы в доступной форме, но и выявить необходимую параметрическую избыточность по основному движению в виде электромагнитной постоянной Тэ времени ИЭ. Приведена методика синтеза малочувствительной системы позиционирования (рис.1) с ИЭ типа моментный двигатель, , отличительной особенностью которой является отсутствие графических построений, принятых' при использовании асимптотических ЛАХ. Формирование желаемой ЛАХ разомкнутой системы выполняется на качественном уровне, требующем только знания ее сопрягающих частот И/Т4*}, определяемых из добротности системы К и показателя ее колебательности М. Установлено, что характеристический полином передаточной функции (ПФ) замкнутого контура скорости, может быть приведен к нормированному уравнению Вьшгнег-радского (э - Ш3р; £2 - ^УхпГ). Процедура синтеза (рис.2) данной малочувствительной системы сводится к выбору из соответствующей зоны 1)0 диаграммы Вышнеградского исходной точки на равнобокой гиперболе X - А-В, удовлетворяющей соотношению ш - А2/В, определению корней (р1 —1/4¡Та) этого полинома и их подбору на соответствии желаемой ЛАХ. Найдена область желаемых корней, которая с учетом (4) определяется на диаграмме кривыми:
В - А2/2; В - (5)
Определение параметров контуров осуществляется о помощью этих же коэффициентов:
Ш - СТ2/К1К2КрТ3 ; X - .Жг/СтКзК^ТэЗ. (6)
Исходные данные для синтеза СПОЭ К , М , У0
Выбор X . А ( В )
I
Определение » . * <^11
Анализ ПФ не соответствие желаемой ЛАХ
Формирование желаемой ЛАХ ( Т^)
Расчет шш выбор ИЭ (Т^
-е
Вычисление параметров ^ контура тока , т
Вычисление параметров контура скорости, X
нет
нет
Изменение Л
Да
Синтез СПОЭ
завершен •
Синтез невозможен Необходима корректировка исходных данных СПОЭ
Рио.2
Синтез считается успешным, если вариации коэффициентов (б), вызванные параметрическими возмущениями, не приводят к уходу параметров А и В из облаоти (5).
Слабодемпфированность 0,1; Т- /17с}) подвижной части
магнитоэлектрического устройства отражена в виде дополнительных связей (пунктир на рио.1). Показано, что компенсация олаСодемп-фированных колебании подвижной части возможна при выполнении определенной настройки контура скорости. Для оиотемы позиционирования о таким ИЭ характеристический полином 1Н> замкнутого контура окорости можно представить в виде:
(б + 1)(зэ + Аи2 + Вэ + 1), (7)
где з - ПТэр; £2 - - Т/Та/(А+В); С, > 1 - желае-
мый коэффициент демпфирования колебаний.
В соответствии о (7) один из из корней заведомо задан (а—1). Процедура синтеза (рио.З) сводится к формированию на качественном, уровне ЛАХ системы -С Л*, ш*, Т1# >, выбору точки на прямой Ь - А+В из области (5) диаграммы Вышнеградского, соответствующей совпадению отдельных полюсов -Г Р1 — - 1/^1 Т0> Ш замкнутого контура окорости с сопрягающими частотами желаемой ЛАХ, выделению полюсов для компенсации нулей ПФ, компенсации не-совпавших полюоов Ш путем настройки параметров регулятора положения и расчету параметров контуров о учетом (3) и соотношений: 1+В (А+В) С, 1+А
4--; X - Я -; ш - £2-. (8)
2/А+В (1+В)(А-Со) А+В
Синтез считается успешным, если вариации (8), вызванные параметрическими возмущениями, не приводят к уходу Х^гГ в пересчете на параметры А и В из зоны (5) и изменению с," < 1.
Определены условия применимости методики при наличиии упругости связи исполнительного элемента о объектом управления, представленного двухыассовой моделью.
В третьей главе приведена архитектура адаптивных систем управления, определена структура адаптации гальваномагнитного 43, выбран тип сиотемы адаптации ЧЭ: самонастраивающаяся система на основе идентификации с помощью синусоидального тестового сигнала. Предложена модель гальваномагнитного ЧЭ как объекта управления У(В,и,р) адаптивной системы а виде каскадного соединения двух звеньев: статического нелинейного звена К(В,и) с двумя входами' (измерения В и управления и) и линейного динамического ЗЕе-на У0(Р):
Исходные данные (ИД) для синтеза СПОЭ: " -"
К , М . Пв
Формирование желаемой ЛАХ системы (Т*)
Раочет колебаний
ИЭ (Т
Задание Х*,т* Вычисление} //I |
1яЛ
Выбор Ь . А , В Вычисление
Корректировка ИД для ИЭ
Анализ ПФ на соответствие с желаемой ЛАХ
Определение А,т, параметров конту-
ров
ветров конту-
Синтез невозможен. Необходима корректировка ИД СПОЭ
Рис.:
W(B,u,p) - K(B,U)-W0(p) - CK(Bo,Uo) + ДК(В) + ДК(и)]-W0(p). (9)
Предполагается, что параметрические возмущения ЧЭ проявляются в виде вариаций ДК(В0,ио) статического элемента относительно заданного К(В0,и0) значения, тогда как оператор W0(p) в полосе рабочих частот обладает инвариантностью. Принятие предложенной модели позволяет ввести гальваномагнитный ЧЭ в контур адаптации (рио.4) и осуществить непосредственную стабилизацию его коэффициента преобразования, тем самым предоставляя возможность линеаризации характеристики преобразования ЧЭ. Найдены условия адаптируемости гальваномагнитаого ЧЭ, которые выражаются р том, что обеспечение инвариантности характеристики преобразования путем адаптации ЧЭ за счет свойств параметрической передачи по каналу управления возможно в случае, когда поверхность, образуемая его магниточувстителъностью K(F,U) на плоскости выбранных параметров F (индукции В или температуры Т) и U, не имеет экстремума.
В четвертой главе проведен сравнительный анализ гальваломаг-нитных приборов на предмет выявления их технических возможностей использования в качестве ЧЭ СПОЭ. Определено, что магнитодиод, несмотря на нелинейность и нестабильность своей магниточувстви-тельности, является подходящим для этой цели элементом: высокая магниточувотвительность, приемлемый частотный диапазон, малые размеры, низкие уровни питания и потребления. Установлено, что при проектировании системы адаптации конкретного гальваномагнитного ЧЭ следует учитывать особенности его оператора преобразования как в динамике (наличие пиков на АЧХ ), так и в статике (нелинейности по каналам измерения и управления), даны рекомендации по выбору частоты и амплитуды тестового сигнала. Приведена топология (рио.4) системы адаптации гальваномагнитного ЧЭ, которая позволяет не только реализовать параметрическую инвариантность его характеристики преобразования, но и осуществить линеаризацию пооледней. Отмечено, что при больших значениях нестабильности &K(BQ,Uo) - ДК(Т) или нелинейности ДК(В) возникает необходимость придания контуру свойств робастности, что.возможно путем компенсации влияния гладкой стационарной нелинейности А(и) в канале управления, соответствующей нелинейной К(и) передаче ЧЭ. Компенсация этой нелинейности возможна при введении эвена с дискретно- регулируемым коэффициентом Ki*(lAu) паредачи (рис.Б). Показано, что параметры этого звена могут быть получены из погрешности еи кусочно-линейной равномерной Ли интерполяции'А(и), приводящей к К4(1Ли)', и условия обеспечения Ki'(lAu)*Ki#(iAu)- const. Отме-
- и -
Рис.4
ГП - гальваномагнитный прибор; У - усилитель; Ф - фильтр нижних частот; ОП - обратный преобразователь; ЭУ - элемент управления; Г - генератор тестового сигнала; АД - амплитудный детектор; ЧД -частотный детектор; РУ - регулирующее устройство.
и _ __ _ _1
Рис. Б
чено, что полученное в результате линеаризованное звено Ко Судет испытывать параметрические возмущения в виде скачка 2ÛKo-4êi/Au, вызванного переключением звена Ki*(iAu). Установлено, что при малости этих скачков влияние их может быть учтено в виде возмущения AI(ti) - 1(t-ti)2ЛК0/К0 на входе звена (рис.5), приводящего к появлению на выходе контура дополнительного движения:
ДУ4(р) - Фв(р)-гДКо/Ко , (10)
где Фе(р) - 1Н> замкнутого контура по ошибке. Приведена методика синтеза, которая предполагает организацию второго уровня иерархии системы адаптации ЧЭ (пунктир.на рис.4), позволяющего придать ей свойство робастности, и использование ранее предложенной методики (рио.2), учитывающей дополнительное движение из-за медленных вариаций АКо(и).
В пятой главе приведены результаты, полученные при разработке устройства сканирования ИК-излучением для переносного медицинского тепловизора. Данное устройство относится к классу колебательных устройств о пилообразным законом сканирования и зрре-тированием зеркала при отключении питания. Выполнение требований технического задания предполагает достижение следующих параметров: диапазон разворота q> - 2,5 градуса; линейность прямого хода Л<р -.3 угл.минуты;' время обратного хода Т0- Юс; время рабочего хода Тр - 30с; мощность потребления Р < 3 Вт. На основе указанных требовании разработано магнитоэлектрическое устройство сканирования, магнитная система которого имеет явновыраженное тяже-ние типа магнитной пружины, что приводит к появлению слабодемп-фированных (4о- 0,08) колебаний подвижной части устройства на частоте 35 Гц. В качестве ЧЭ системы позиционирования зеркала выбран магнитодиод КД 301 Е.
В результате синтеза системы, проведенного по изложенной в главе 2 методике, получены оледующие основные данные: добротность К- 628 о"1; X*- 6; m*- 2,6; А- 4,7; В- 8,5; Тэ-7-10~5 с;
25,8; m- 7,5.
На основании анализа осциллограмм, снятых о экспериментального образца системы позиционирования, выявлено (рио.6): эффект магнитной пружиной способствует сокращению времени возврата на 3 мо; нелинейность рабочего хода находится в пределах допустимого; диапазон сканирования зеркала из-за ошибки по скорости меньше заданного на 8%; наличие зоны застоя из-за действия относительно заметного момента сил сухого трения; соответствие с расчетными •данными в пределах 10Х. Отмечено, что улучшение полученных ре-
УО
л
.....Г'г"1г~'-г Н'
.и... 1. ■! . ^ '.м
¡1 1 v
- 16 -
.л...
>• X
1Н.. Г11
1.
.■¿ч
.... л —л.
Рко.6
зультатов возможно за счет введения комбинированного управления.
В приложении приведены диаграмма Вышнеградского, осциллог-рамыз слабодемпфированных колебаний магнитоэлектрического устройства сканирования и акт внедрения результатов работы.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. Обоснована целесообразность построения малогабаритных и стабильных СПОЭ на основе совместного применения в рамках одной системы принципов: чувствительности - для основной системы; адаптации - для стабилизации ее ЧЭ.
2. Получены аналитические зависимости, позволяющие оценить влияние параметрических возмущений на дополнительное движение, установившееся значение ошибки и показатель колебательности систем автоматического управления.
3. Разработана методика инженерного синтеза малочувствительных систем позиционирования о исполнительным элементом в виде моментного двигателя и магнитоэлектрического устройства со сла-бодемпфированной подвижной частью, а также определено условие применимости методики при упругости связи ИЭ с 03.
4. Предложена модель гальваномагнитного ЧЭ как объекта управления адаптивной системы, представляющая собой каскадное соединение, двух элементов: статического с двумя входами (нелинейного) и динамического (линейного).
_ 5. Найдены условия адаптируемости гальваномагнитного ЧЭ, выполнение которых позволяет включить ЧЭ в контур адаптации и линеаризовать его характеристику преобразования.
б. Разработаны топология и методика инженерного синтеза ро-бастной систеш адаптации гальваномагнитного ЧЭ, ориентированная на применение линейных методов синтеза .
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Барабанов В.А., Бекбудов.Р.С. Применение адаптации для проектирования малогабаритных систем позиционирования оптических элементов //Техн. электродинамика. - 1994. N 4. С.69-72.
2. Бекбудов Р.С. Оценка влияния параметрических возмущений на показатели качества автоматических систем. //Вращающиеся бесконтактные магнитоэлектрические системы специального назначения, Сб. научн. тр. под ред. Э.М.Чехета - Киев: Ин-т электродинамики АН Украины, 1993.- С.72-77.
3. Бекбудов Р. С. Компенсация слабодемпфированных колебаний ска-натора, используемого в составе автоматической систеш с избыточностью. // Там же. - 1993.- С.78-83.
4. Бекбудов Р.С. К синтезу высококачественных систем автоматического управления, "применяемых для угловых перемещений оптических элементов. // Там же. -1993.- С. 87-94.
5. Бекбудов Р.С. К синтезу подсистем стабилизации чувствительных элементов автоматических систем // Техн. электродинамика. -1995. N 5. С.69-73.
В. Бекбудов Р. С. Об адаптируемости чувствительных элементов, встраиваемых в нетрадиционные электромеханические устройства // Proceedings of International Scientific - technical Conference on Unconventional Electromechanical and Electrotechnical Systems (Ukraine, Sevastopol, 10-15 July, 1995). Szczecin, Poland.: Technical University Press Szczecin, 1995. pp.41-46.
7. Бекбудов P.С. О синтезе многоконтурных систем позиционирования со слабодемпфированным исполнительным элементом // Техн. електродинамХка. 1996. N2. С.63-66.
8. Антонов А.Е., Бекбудов Р.С. Построение приводных устройств для систем связи и локации // Тез. докл. и сообщ. II научно-технической конференции КВИУС (Киев, 16-17.05, 1995г.). Киев.: КВИ-УС, Ч.П.- С.144.
9. Бекбудов Р.С. Концепция построения малогабаритных быстродействующих систем позиционирования оптических элементов, инвариантных к параметрическим возмущениям //Тез. докл. 1оЯ Украинской конференции по автоматическому управления) (Киев, май, 1934г.).'
Киев.: Институт кибернетики им. В.М. Глушкова, Ч.П.- С.468.
Личный вклад. В работах, написанных в соавторстве, автору принадлежат: использование встраиваемых гальваномагнитных приборов для получения компактного ИМ [1]; совместное применение в рамках одной системы принципов чувствительности и адаптации [2].
Bekbudov R.S. Compact and Invariant to parametrio disturbances the positioning system of optical elements.
The thesis is presented for Ph. D decree in speoiality 05.09.03 - " Electrotechnical Complexes and Systems and Its Adjustment and Control". Institute of Electrodynamics of Ukrainian National Academy, of Sciences, Kiev, 1997.
9 scientific papers which contain theoretical studies of compact and invariant to parametric disturbances the positioning system of optical elements based on magnetoelectric motor with weak-damped rotor and installed galvanornagnetic sensor, and also results of its experimental investigation are submitted. The industry application as compact positioning subsystem of scanning mirror for portable.imaging infrared system with high quality image and low supply current has been made.
Бекбудов P.С. Малогабаритна система позищонування оптичних елемвнт1в, iHBapiaHTHa до параметричних обурень.
Дисертац1я у вигдяд1 рукопису на вдобуття наукового ступеня кандидата техн1чних наук за спец1альн1стю 05.09.03 - "Електро-TexHi4Hi комплекси та системи, вклячаючи iх управл!ння та регу-лювання". 1нститут електродинам!ки Нац1онально1 академИ наук Украши, 'Кшв, 1997.
Захищаються 9 наукових po6iT, HKi вм!щують теоретичн! дос-л1дження малогабаритно? та 1нвар1антно1 до параметричних обурень системи позицюнування оптичних елемент!Е is слабодемпфованим магн1тоелектричним виконавчим елементом та вмонтованим гальвано-магн1тним чутливим елементом, а також 'i'i експериментальн1 дос-л1дження. Зд1йснено промислове впровадження малогабаритно! системи поэиц!онування дзеркала для переносного теплов1зора, шр за-безпечило високу як!сть вображення та ыале споживання струму.
Ключов1 слова: система позицшнування, iHBapiaHTHiCTb до параметричних обурень, магн1тоелектр1чний виконавчий. елемент, сир-тема адатпацп, гальваномагн1тний чутливий елемент.
-
Похожие работы
- Исследование и построение алгоритмов автоматической пилотажно-навигационной системы малогабаритного беспилотного летательного аппарата многократного применения
- Алгоритмы и методы повышения точности малогабаритной магнитоинерциальной навигационной системы контура управления маневренных объектов
- Структурно-алгоритмические методы и средства инвариантных преобразований для систем управления технологическими процессами
- Параметрический синтез трехзеркальных оптических систем
- Разработка системы автоматического позиционирования полотна ткани с печатным рисунком на стадии разбраковки
-
- Электромеханика и электрические аппараты
- Электротехнические материалы и изделия
- Электротехнические комплексы и системы
- Теоретическая электротехника
- Электрические аппараты
- Светотехника
- Электроакустика и звукотехника
- Электротехнология
- Силовая электроника
- Техника сильных электрических и магнитных полей
- Электрофизические установки и сверхпроводящие электротехнические устройства
- Электромагнитная совместимость и экология
- Статические источники электроэнергии