Расчет кинематических характеристик Выбор режимов работы привода

 

 

Исполнительным элементом тепловизионной системы сопровождения цели, работающей на неподвижном основании, является замкнутый по скорости привод.

Исполнительный механизм привода должен преодолевать имеющуюся на выходном валу нагрузку и развивать скорости и ускорения, обеспечивающих слежение за входным управляющим воздействием.

Анализ кинематических характеристик является важным этапом процесса проектирования, который нужно проводить непосредственно после выявления технических требований к приводу. Значения скоростей и ускорений, которые может развивать реальный привод, ограничены по величине.

Если требуемые скорость и ускорение выше тех значений, которые способен обеспечить привод, то попытки получить удовлетворительное функционирование привода введением каких - либо корректирующих устройств будут бесполезны, никакая система управления исполнительным двигателем не может обеспечить требуемые моменты и скорости, если они не заложены в самой конструкции исполнительного механизма.

Расчет позволяет определить угловые скорость и ускорение привода, а также моменты времени, когда они достигают экстремальных значений. Исходными данными для расчета являются закон движения цели и его параметры. В практике следящих систем часто реализуется закон равномерного прямолинейного движения, характеризующийся постоянным значением линейной скорости цели.

 

 

 - расстояние от начала координат до объекта слежения.

 - проекция  на горизонтальную плоскость.

 - проекция  на ось X.

Нумерацию формул

                                                                          (2)

                                                                                   (3)

                                                                                                (4)

 - скорость цели;

 - начало слежения;

 - текущее время слежения;

 - параметр (расстояние между двумя параллельными курсами);

 - высота цели;

Определим кинематические характеристики горизонтального канала:

 

 

                                                             (5)

                                                                                                  (6)

 ,                                                                                     (7)

                                                                                                       (8)

                                                                  (9)

                                                                        (10)

                                                                                    (11)

                                                                                              (12)

Угловые скорости и ускорения определены для скоростей цели V=100м/с (вертолёт) и V=20м/с (танк) для диапазонов изменения параметров p=0,1-2 км, H=5-50 м, D_н=0-8 км, D_г=0-6 км. Потребные значения скоростей и ускорений определялись до курсовой дальности 500 м.

Все расчеты выполнены с помощью Microsoft Excel и приведены в приложении.

При сопровождении цели до курсовой дальности 500м максимальные значения кинематических параметров на различных траекториях наблюдаются для вертолёта, движущегося со скоростью 100 м/с, и составляют (таблица 1):

 

Таблица 1

	P=0,1 км	P=0,2 км	P=0,3 км	P=0,5 км	P=1 км	P=2 км
	0,0385	0,069	0,0882	0,1	0,08	0,0471
	0,0148	0,0238	0,026	0,02	0,0064	0,0011

 

Рис. 2. - Значения скорости и ускорения вертолёта.

Максимальные значения кинематических параметров наблюдаются в двух режимах:

- при p = 0,5 км , ;

- при р = 0,3 км , .