5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Рассмотрим космический аппарат как упругое тело, описываемое уравнениями (3.1), (3.2), (3.4), (3..5). Рассмотрим режим построения базовой ориентации с учетом внешних возмущающих воздействий – аэродинамического и гравитационного, а также с учетом дрейфа нуля ГИВУС.
Для наглядности функционирования алгоритма стабилизации ДС КА, где в качестве гистерезиса используется пауза по времени, проведем моделирование СУО, с начальными условиями, приведенными в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Вариант № | Угловые скорости | Угловые ускорения | Моменты инерции |
1 | Wx = 0.5 c-1 Wy = 0 c-1 Wz = 0 c-1 | Gx = 0 c-2 Gy = 0 c-2 Gz = 0 c-2 | Ix = 500 Нмс2 Iy = 1500 Нмс2 Iz = 2500 Нмс2 |
2 | Wx = 1 c-1 Wy = 0 c-1 Wz = 0 c-1 | Gx = 0 c-2 Gy = 0 c-2 Gz = 0 c-2 | Ix = 500 Нмс2 Iy = 1500 Нмс2 Iz = 2500 Нмс2 |
3 | Wx = 3 c-1 Wy = 1 c-1 Wz = 0 c-1 | Gx = 0 c-2 Gy = 0 c-2 Gz = 0 c-2 | Ix = 500 Нмс2 Iy = 1500 Нмс2 Iz = 2500 Нмс2 |
4 | Wx = -4 c-1 Wy = 0 c-1 Wz = 0 c-1 | Gx = -1 c-2 Gy = 0 c-2 Gz = 0 c-2 | Ix = 500 Нмс2 Iy = 1500 Нмс2 Iz = 2500 Нмс2 |
5 | Wx = 0 c-1 Wy = 3 c-1 Wz = 0 c-1 | Gx = 0 c-2 Gy = 0 c-2 Gz = 0 c-2 | Ix = 500 Нмс2 Iy = 1500 Нмс2 Iz = 2500 Нмс2 |
6 | Wx = 0.5 c-1 Wy = 0.5 c-1 Wz = 1 c-1 | Gx = 0.001 c-2 Gy = 0.001 c-2 Gz = 0.001 c-2 | Ix = 500 Нмс2 Iy = 1500 Нмс2 Iz = 2500 Нмс2 |
Функционирование СУО с набором начальных условий варианта 2 табл. 5.1 во временной плоскости представлено на рис. 5.1, рис. 5.2, рис. 5.3.
Функционирование СУО с набором начальных условий варианта 1-6 табл. 5.1 на фазовой плоскости, представлено в приложении Б.
.
Рис. 5.1 – Зависимость угловой скорости от времени в канале X
Рис. 5.2 – Зависимость углового ускорения от времени в канале X
Как показали результаты моделирования (рис. 5.1-5.3), разработанный алгоритм стабилизации при наличии внешних возмущающих воздействий показал высокую эффективность в режиме построения базовой ориентации. Как показало моделирование, наиболее эффективным методом гашения шумов управления, которые возникают в следствии «скольжения» управляющего воздействия по границе области нечувствительности, при реализации логики управления, оказалось введение паузы по времени при выходе из зоны нечувствительности для двигателей малой тяги и зоны нечувствительности двигателей большой тяги. Для более эффективного гашения шумов, а соответственно снижения расхода рабочего тела, были введены в модель упругого КА двигатели малой тяги, с дополнительной зоной нечувствительности в законе управления и дополнительной задержкой по времени. Для сравнения был рассмотрен гистерезис с фиксированной зоной нечувствительности для ДБТ и ДМТ. Эффективность применения меньше по сравнению с паузой по времени, в связи с фиксированной зоной нечувствительности для всего диапазона угловых скоростей.
Рис. 5.3 – Зависимость управляющего момента от времени в канале X
Проведем моделирование СУО с различными наборами коэффициентов фильтра Льюинбергера. Начальные условия модели КА возьмем из 2-ого варианта табл. 5.1. Варианты коэффициентов фильтра Льюинбергера, представлены в табл. 5.2.
Результаты моделирования представлены в приложении В. Как показали результаты моделирования – минимальную погрешность оценивания показал 4-ый вариант наборов коэффициентов фильтра Льюинбергера. Как видно из результатов моделирование, наиболее длительный по времени переходной процесс показал 1-ый набор коэффициентов табл. 5.2 (~40 сек.), последующие наборы, показали тенденцию существенного снижения времени переходного процесса, так 3-ий набор коэффициентов фильтра Льюинбергера, показал (~8 сек.), вместе с тем, такая же тенденция наблюдается и с максимальной погрешностью оценивания. Так для 1-ого набора коэффициентов она составила (~0.01 1/с) , то для 4-ого набора коэффициентов максимальная погрешность оценивания составила (~0.0005 1/c). Следует отметить, что все четыре набора коэффициентов фильтра, были выбраны из области устойчивости рис. 4.2.1. 4-ый набор коэффициентов был найден методом интегральной квадратичной оценки качества, и является наиболее оптимальным, как показали результаты моделирования, для данных НУ взятых из табл. 5.1.
Таблица 5.2 - Коэффициенты фильтра Льюинбергера
Вариант№ | Набор коэффициентов | ||
K1 | K2 | K3 | |
1 | 0.9 | 0.27 | 0.027 |
2 | 3 | 3 | 1 |
3 | 6 | 12 | 8 |
4 | 20.516 | 149.611 | 0.042 |
.
... удостоверение установленной формы. 3. Предложения по повышению эффективности системы управления персоналом в службе ЭРТОС филиала «Аэронавигация Центральной Волги» ФГУП «Госкорпорация по ОрВД» Анализ существующей системы управления персоналом в службе ЭРТОС показал, что требуется совершенствование существующей системы оплаты труда, необходимо уделить внимание подготовке кадрового ...
... определенной долей государственного регулирования, направленного на достижение оптимального соотношения притязаний предпринимателя в его деятельности по получению прибыли и принципа общественной справедливости. 2.2.Проблемы управления фирмой в условиях рынка При переходе к рыночной экономике предприятия России столкнулись с массой проблем, решить которые все разом оказалось большинству из них ...
... техника одержали новую выдающуюся победу, Успешно выполнен испытательный запуск универсальной ракетно-космической транспортной системы "Энергия" и орбитального корабля "Буран". Подтверждены правильность принятых инженерных и конструкторских решений, эффективность методов экспериментальной отработки и высокая надежность всех систем этого сложнейшего ...
... элементов, глобальное пространство имен, а также лавинообразную первоначальную загрузку сети. Таким образом ОСРВ SPOX имеет необходимые механизмы для создания отказоустойчивой распределенной операционной системы реального времени, концепция построения которой описана в главе 2. 4.3 Аппаратно-зависимые компоненты ОСРВ Модули маршрутизации, реконфигурации, голосования реализованы как аппаратно- ...
0 комментариев