Министерство  образования Республики Беларусь

Учреждение  образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ 

Факультет информационных технологий и управления

Кафедра систем управления 
 
 
 
 
 

Пояснительная записка

к курсовому проекту

на тему 

система автоматического 
сопровождения объекта по азимуту 

БГУИР КП 1-53 01 07  019  ПЗ 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Минск 2011

РЕФЕРАТ

Курсовой  проект 23 с., 18 рис.,  2 источника, 1 приложение. 

     СИСТЕМА  СОПРОВОЖДЕНИЯ  АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ    КОРРЕКЦИЯ 

   В курсовой  работе затронут вопрос проектирования системы сопровождения цели по углу азимута. Система данного типа основана на отражении лазерного импульса от объекта. Система является импульсной, датчик имеет запаздывание. Такого рода системы нашли широкое применение в ракетостроении, ввиду того что радиолокационные методы определения расстояния и угла легко подавляются специальными радиопомехами, однако, в курсовой работе предложена коррекция системы с помощью дополнительного источника информации, предположительно радиолокационного.

   По  функциональной схеме построена  структурная. Система управления самим  двигателем основана на широтно-импульсной модуляции, расчет ШИМ в данной пояснительной  не приведен, силовой преобразователь  будет выражен в виде усилительного  звена. Такое допущение возможно при T_шим значительно больше T_Е, таким образом предполагается что T_шим > 0.0001 c.

   Анализируется упрощенная модель системы, без учета  датчика, затем анализируется и  корректируется система с датчиком.

 
 
 
 

Министерство  образования Республики Беларусь

Учреждение  образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ  И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ 

Факультет     ИТиУ                    Кафедра   СУ                              

Специальность 1-53 01 07                 Специализация 01    

ЗАДАНИЕ

   по  курсовому проектированию студентки 
 
 

1 Тема проекта    Система автоматического сопровождения объекта по  азимуту            

      2 Срок сдачи студентом законченной работы  6 декабря 2011 года  

      3 Исходные данные к проекту: Скорость изменения азимут а , ускорение объекта по азимуту , допустимая ошибка  сопровождения по азимуту ,  статический момент сопротивления, приведенный к валу двигателя , передаточное число   редуктора  q = 580,  крутизна пеленгационной характеристики = 5 В/, частота следования отраженных от объекта импульсов составляет 10…20 Гц, электродвигатель привода МИГ25Б       

Разработать структурную схему, удовлетворяющую  заданным требованиям.

      4 Содержание пояснительной записки:

   Введение            

    1 Описание системы управления.       

    2 Расчет параметров системы управления.      

   3 Анализ устойчивости и точности исходной системы.    

   4 Коррекция системы управления.       

  Заключение           

     5 Перечень графического материала:

 Структурная схема системы управления с коррекцией.    

 Смоделированные графики переходных процессов и ошибок в системе.  

  6 Дата  выдачи задания  09.09. 2011         

  РУКОВОДИТЕЛЬ            

  Задание взял для выполнения         
 

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН 

 
 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение 6

1 Описание системы управления 7

1.1 Принцип действия системы 7

2  Расчет параметров системы управления 9

2.1 Структурная схема системы управления 9

2.2 Расчет параметров двигателя 10

3  Анализ устойчивости и точности исходной системы 12

3.1 Анализ точности исходной системы 12

3.2 Анализ устойчивости  исходной системы 14

3.3 Анализ устойчивости системы с запаздыванием 16

4 Коррекциия и физическая реализация 17

4.1 Коррекция системы управления 17

4.2 Физическая реализация системы управления 19

Заключение……………………………………………………………………….21

Список использованных источников 22

Ведомость документов 23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

   Специализированные  САУ широко применяются в различных  областях техники, играют важную роль в авиации и космонавтике, в  военной технике применяются  высокоточные следящие системы, часто  включающие вычислительные устройства (например, система углового сопровождения  радиолокационной станции).    Теория автоматического управления (ТАУ) изучает принципы построения систем автоматического управления и закономерности протекающих в них процессов, которые она исследует на динамических моделях действительных систем с  учётом условий работы, конкретного  назначения и конструктивных особенностей управляемого объекта и автоматических устройств, с целью построения работоспособных  и точных систем управления.

   В данном курсовом проекте  исследуется система автоматического сопровождения по азимуту движущегося объекта.  Перед нами стоит задача обеспечения устойчивости данной системы, а также обеспечение заданной точности. Что бы все это реализовать, необходимо вводить корректирующие устройства.  Т.е. в данном курсовом проекте мы изучим принцип действия системы сопровождения, определим её параметры, проведем анализ устойчивости и точности исходной и скорректированной системы и смоделируем её на ПЭВМ.

     1 ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ  УПРАВЛЕНИЯ

     1.1   Принцип действия системы

 

     Система автоматического сопровождения  объекта по азимуту является составной частью мобильной РЛС и предназначена для измерения угла азимута движущегося объекта. В состав системы входит опорно-поворотное устройство с силовыми передачами, предназначенными для поворота блока лазерной пеленгации РЛС по азимуту.

     При движении объекта его азимут постоянно  меняется. Система сопровождения должна управлять приводом поворота платформы, на которой установлен блок лазерной пеленгации объекта, так, чтобы оптическая ось была направлена на объект. Ошибка сопровождения не должна превышать допустимую величину .

     Функциональная  схема системы управления показана на рисунке 1.1. Устройство A1 представляет собой четырехэлементный фотодетектор, на который проецируется узкий луч света, отраженный от объекта сопровождения при его подсвечивании. В идеальном случае луч обладает осевой симметрией, диаметр изображения луча на апертуре фотодетектора не превышает половины линейного размера фотодетектора. Суммарно-разностный сигнал содержит информацию о рассогласовании углов азимута . 

 

     Сигналы с выходов фотодетекторов имеют  очень низкий уровень. Поэтому в устройстве А2 их предварительно усиливают, стробируют, обрабатывают и только затем формируют сигнал ошибки измерения азимута.

     При азимутальном отклонении объекта от оптической оси на угол в пеленгационном устройстве формируется  пропорциональное отклонению напряжение . Это напряжение подается на вход устройства A3, где оно корректируется и усиливается. Сформированное устройством напряжение преобразуется в последовательность широтно-модулированных сигналов, которые так воздействуют на силовой преобразователь, чтобы скорость двигателя M изменялась пропорционально .  Двигатель, через редуктор q поворачивая платформу с блоком пеленгации в направлении объекта, стремится уменьшить до нуля оптическую разность азимутальных углов . При датчик азимута выдает информацию о значении угла азимута , где — допустимая погрешность системы сопровождения. 
 
 
 
 
 
 

     2  РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

     2.1 Структурная схема  системы управления

 

     Структурная схема системы управления, изображенная на рисунке 2.1, построена на основе функциональной схемы, путем замены каждого функционального элемента его математической моделью, описываемой с помощью соответствующей передаточной функции. 

 

На  схеме приняты следующие обозначения: