Antenna Aziuth Position Control System - Prevod NOVO

8/19/2019 Antenna Aziuth Position Control System - Prevod NOVO

1/18

Систем на управување

со позицијата на антена по азимут

1. VOVED

Системот за контрола на позицијата ја претвора командата на влезната позиција воизлезна позиција на излезот. Системот за контрола на позицијата наоѓа широка применаво антени,роботи како и во компјутерски дискови. Радио телескоп антената(слика 1) епример за систем во кој се користи систем за контрола на позицијата.Во oвој слуајдетално !е "о раз"ледаме системот за азимут контрола на антена.#е видиме како$ункционира системот и како мо%е да "и подобриме не"овите пер$орманси.Системотза азимут контрола на антена е прика%ан на слика (1.&а), со веве!е детали и шематскина слика (1.&б) и (1.&в) соодветно. Сликата (1.&д) "о пока%ува $ункцискиот блокдија"рам на системот.'ункциите се дадени над блоковите,а системите за ре"улација се

наведени во блоковите.елови од сликата 1.& се повторени во крајните документи за воиднина.

Сл.1. Радио антената е пример за систем на управува*е со позицијата

+елта на овој систем е да се добие а"ол со одреден азимут на излезот )( t θ ,следеј!и "овлезниот а"ол од потенциометарот )(t iθ . а ја по"леднеме сликата (1.&д) и да опишемекако овој систем работи.. -отенциометарот "и претвора а"олните врте*а во напон.

1

потенциоме

Азимутен аголнаизлезот

Антена

Внесување напосакуванагол на

засилувач

Мото потенциоме


2/18


3/18

Сл.1.1 6д"овор на системот

осе"а имаме раз"оварано за преносниот од"овор на системот за контрола напозицијата.Се"а вниманието !е "о насоиме кон стабилноста на системот, за да видимеколку блиску е поврзан излезот со влезот после преносните исезнува*а.

7а де$иниравме стабилноста на "решката меѓу влезот и излезот после преноснитеизезнува*а.е$иницијата е подеднакво добра за степ,рампа или дру"и видови напобуди.5ипино стабилноста на "решката се намалува со з"олемува*е назасилува*ето,а сез"олемува со намалува*е на засилува*ето. Сликата (1.1) пока%ува"решка нула во стабилна вредност на од"оворот,одосно, после транзиетнитеисезнува,вредноста на излезот !е биде еднаква со онаа на влезот.Во некои системистабилноста на "решката нема да биде нула.8а овие системи, едноставното засилува*е

"о ре"улира транзиетниот од"овор,или,8а да се реши овој проблем, контролерот со динамиен од"овор, како што еелектриниот $илтер,се користи заедно со засилува.Со овој тип на контролер, мо%е дасе дизајнира преносен од"овор кој !е остане стабилен./ако и да е овој контролер е посло%ен.'илтерот во овој слуај се нарекува компезатор. 4сто така,мно"у системикористат динамики елементи во повратната врска заедно со излезниот конвертор соцел да се подобрат пер$ормансите на излезот.

-отоа дизајн целите и пер$ормансите на системот се вртат околу преносниотод"овор,"решката и стабилноста. Стекнатата корекција мо%е да влијае напер$ормансите.

2. PRENOSNI FUNKCII

6ва по"лавје пока%ува дека $изикиот систем мо%е математики да се моделира сопреносни $ункции.6бино системите се состојат од подсистеми од разлиен тип,какона пример електрини, ме9аники или електроме9аники.

-рвиот дел на оваа студија содр%и примери со кој се опишува преносната $ункцијапосебно на секој подсистем.

Проблем: :ајди ја преносната $ункција за секој подсистем од шемата прика%ана на

поетокот./отисти ја кон$и"урацијата 1.

3

Излес соголемозасилување

Излес соголемозасилување

од

говор

излес

време


4/18


5/18

2." #отор и оптоварување

=оторот и не"овото оптоварува*е се следните работи. -реносната $ункција која "иповрзува контурните поместува*а на напонот е дадено во равенката (;.1@>). Aквивалентната инерција BC е

>.1

11;.;@

;@ ;

=+=

+=

Lam J J J (2.205)

каде е инертно оптоварува*е на . Aквивалентното оптоварува*е на контурата

е

;.1

111.

;@&

;@ ;

=+=

+= Lam D D D (;.; ),од каде се добива преносната $ункција намоторот

)Q1.1(

,>.;

1)(

)(

+=

++

= s s

R

K K D

J s s

J R

K

s E

s

a

bt

m

ma

t

a

mθ

(;.;Q)

8а да ја комплетираме преносната $ункција на моторот, "о разло%уваме соодносот

)Q1.1(

;,>.,

)(

)(1.,

)(

)(,

+==

s s s E

s

s E

s

a

m

a

θ θ

(;.;)

Резултатите се собрани во блок дија"рамот и во табелата.

3. OPIS VO PROSTOROT NA SOSTOJBA

Во ова по"лавје е опишан просторот на состојба на посебни индивидуални $изикиподсистеми.Rлавата @ пока%ува како просторот на состојба ,преку си"нални дија"рамимо%е да биде искористен за интерконекција на подситемите. Во следнов слуај !е "о

по"леднеме системот за азимут контрола на позицијата на антена и !е "о демонстрирамеконцептот на оваа "лава како збир од просторот на состојба од посебните елементи.

$ада!а: а се најде просторот на состојба за сите елементи кои се динамики. Во "лава; секој подсистем од овој систем е посебно иденти$икуван.6ткривме дека засилуваоти моторот со оптоварува*ето се динамики системи.-редзасилуваот и потенциомет

рите се исти добивки со моментални од"овори.8наи, ние !е "о најдеме просторот насостојба на моторот и на засилуваот.

". $асилува!:

-реносната $ункција на засилуваот е дадена на предната страна како 11

)( += s sG

5


6/18

(E) "о претставува влезот на засилуваот а , "о претставува излезот на

засилуваот

)1,,(

1,,

)(

)()(

+==

s sV

s E sG

p

a (>.@)

Со мно%е*е мо%е да запишеме

)(1,,1,, t vedt

de pa

a =+ (>..Q)

:а излезот на засилуваот добиваме

ae y = (>.)

".2 #отор и оптоварување

Се"а !е "о најдеме описот во просторот на состојба за моторот и оптоварува*ето.Се разбира дека мо%еме да "и користиме блоковите дадени на поетокот за да "о добиеме резултатот./ако и да, пове!е ин$ормативно е да се изведе описот на просторот насостојба од $изикиот мотор без прво произле"ува*е на преносната $ункција.-онувај!и со кир9овите закони за напонот во колото !е добиеме

dt

d

K Rt it e

m

baaa

θ

+= )()( (3.89)/аде (S) е контурен влезен напон, е контурна струја, T контурна отпорност,

е константа а а"лови поместува*а.

Врте%ниот момент донесен од страна на моторот е посебно поврзан на

контурната сртуја и оптоварува*ето се "леда од контурата

dt

d D

dt

d J t i K t m

m

m

mat m

θ θ +==

;

;

)()( (>.&)

/аде е еквивалентна инерција а T еквивалентна амортизација.

Со решава*е на равенката (>.&) за (E) и заменува*е на резултатот во

равенката(>.&) се добива

dt

d K

K

R D

dt

d

K

J Rt e

m

b

t

amm

t

ma

a

θ θ

++

=

;

;

)( (>.&1)

е$инира*е на стабилни варијабли и как

m ! θ =1 (>.&;а)

dt

d !

mθ

=; (>.&;б)

со замена во равенката(>.&1),добиваме

6


7/18

;;)( ! K

K

R D

dt

d!

K

J Rt e b

t

am

t

ma

a

++

= (>.&>)

Со решава*е за се добива

ama

t

a

bt

m

m

e J R

K !

R

K K D

J dt

d!

+

+−= ;

; 1 (>.&?)

/ористеј!и "и равенките (>.&;) и (>.&?) се добива

;1 !

dt

d!= (>.&@а)

)(1

;; t e

J R

K !

R

K K D

J dt

d!a

ma

t

a

bt m

m

+

+−= (>.&@б)

4злезот, е од поместува*ето на контурата, кој е .Равенката за излезот е

11. ! y = (>.&@)

Во векторматрица

)(

,1

,

1,.

t e

J R

K !

R

K K D

J

!a

ma

t

a

bt

m

m

+

+−= (>.&QN)

[ ] ! y 1.= (>.&Qб)

:о од студијата во "лава ;, >.=m J и .;.=m D 4сто така ,.&Qа),даваме $инален простор на застапеност

1 ( )

1.Q1 ;.> ae t

= + −

% % (>.&а)

[ ] ! y 1.= (>.&б)

4. ODZIV NA OTVORENIOR SISTEM

Во ова по"лавје, ние "и користиме преносните $ункции добиени од по"лавјето ;и равенките добиени од по"лавјето > за да "о опишеме од"оворот на излезот од овојотворен систем.4сто така ја пока%авме ва%носта на половите на сисемот воде$инира*ето на преносниот од"овор.Во овој слуај се користи концепт за да сеанализара отворениот систем на овој контролер.'ункцијата на отворениот систем сесостои од засилува и мотор со оптоварува*е.

!


8/18


9/18

Со мно%е*е и превзема*е наинверзна Vапласова транс$ормација со нула поетниуслови имаме

% V >.;,1Q1Q1.1,1 ,.

,

.

, =++ ω ω ω (?.1>?)

е$инира*е на $азни варијабли

1 ω = & (?.1>@), состојбната равенка "ласи

pv ! ! !

! !

>.;,Q1.1,11Q1 ;1;.

;

.

1

+−−=

= (?.1>Q)

каде ,1= pv единица степ . 6д !' ω ο е излез, па излезната равенка е

1 ! y = (?.1>)

Равенките (?.1>Q) и (?.1>) мо%ат да бидат про"рамирани за да се добие степод"оворот,користеј!и "о =35V3U.

N. Студентите кои "о користат =35V3U се"а треба да "о поди"нат WX?Y? во прило"от Z.6ваа ве%ба користи =35V3U за да "о исцрта степ од"оворот.

'(ch4p4) Antenna Control Case Study' % Nise CSE, 6 ed

% Display label.

cl % Clear !raph.

nu"! # $&.* % Deine nu"erator o +(s).

den! # $ &.- -* % Deine deno"inator o +(s).

'+(s)' % Display label.

+#t(nu"!,den!) % or" and display transer

% unction +(s) .

step(+), !rid* % +enerate step response.

title('An!ular /elocity 0esponse') % Add title.

pause

6д"овор на =35V3UN[L F (WX?Y?) I[ET[[N \o[EMo] \NLT ^E_O`N[L F a(L) bMN[LcTM c_[WESo[ ;.>a(L) F Ld; e 11.Q L e 1Q1

#


10/18


11/18

Сл. @.>? Редукција на блок дија"рамот на системот на управува*е со позицијата наантена по азимут а) ори"инал0 J) -ре$рла*е на влезниот потенциометар на десно

после суматорот0 W) -рика%ува*е на еквивалентната преносна $ункција во директнатапатека0 O) /онена преносна $ункција на затворениот систем

Сл.@.>@ Си"налпроток "ра$ик

Со цел да се добие "ра$ик за протокот на си"налите ние "и користиме равенкитедобиени од по"лавјето >.Rра$икот на протокот на си"налот за засилуваот е составен од

равенките >.Q и >., а за моторот и оптоварува*ето од равенката >.&. ру"итеподсистеми имаат целосна добивка.Rра$икот за прокол на си"нали е пока%ан на Сл.@.>@и содр%и меѓусебно поврзани елементи.

Равенките се напишани од сликата @.>@.-рво е де$инирана стабилна варијабла наизлезот од инте"раторот.6ттука векторот е

=

ae

!

!

! ;

1

(@.&)

Со користе*е на сликата @.>@, ја пишуваме равенката

;1

.

! ! += (@.&&а)

ae ! ! ,>.;Q1.1 ;;.

+−= (@.&&б)

iaa K e K!e θ .>11,,1.> 1

.

+−−= (@.&&в)

заедно со излезната равенка,1 1. ! y ==θ (@.1)

каде што >1.1

=π .

Во $орма на векторматрица

1

1.Q1 ;.>

>.1 1 >1.i

K K

θ

= − + − −

% % (@.11а)

[ ].1 y = % (@.11б)

11


12/18


13/18

6д именителот, ω $ F .1?. Со користе*е на (?.>?), (?.>), и(?.?;), времето е .>секунди, процентот на пре$рлува*е е Q1.QQl, и времето е ?.


14/18

6. СИ#&'()И*(

5реба да се напише текстn

ll

Сл.


15/18

Сл. 6дзиви на отскона побуда отворен систем

Сл.


16/18

Сл.


17/18

Сл.


18/18

Date post:	07-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	zoran-stajic
View:	224 times
Download:	0 times

Antenna Aziuth Position Control System - Prevod NOVO

Documents