Методы исследования релейной системы стабилизации космического аппарата с внутренней обратной связью

Рассмотрена релейная система угловой стабилизации космического аппарата, в которой не используются датчики угловой скорости. Для обеспечения экономичных режимов автоколебаний применяется внутренняя обратная связь, охватывающая релейный регулятор. В 70-х годах прошлого столетия специалистами предприятия "НПО машиностроения" и кафедры, созданной академиком В.Н. Челомеем в МВТУ им. Н.Э. Баумана, были выполнены глубокие теоретические исследования релейных систем, в которых в качестве внутренней обратной связи использовались апериодические звенья. В то же время проблема исследования таких систем до настоящего времени не утратила актуальности. Существующий методический аппарат вызывает затруднения, особенно при синтезе внутренней обратной связи. Критический анализ применяемых методов показал перспективность сочетания аналитических исследований и компьютерных технологий. Предложена методика выбора параметров системы, позволяющих обеспечить экономичные режимы стабилизации космического аппарата. Результаты аналитического исследования подтверждены численным моделированием. Показано, что предлагаемая методика, обеспечивая наглядность и удобство применения в инженерной практике, дает хорошую точность.

Литература

[1] Попов М.В. Использование апериодической обратной связи в системе стабилизации ИСЗ. Механика космического полета // Сб. статей под ред. В.В. Добронравова. М.: Машиностроение, 1969. С. 194–204.

[2] Попов М.В. Использование комбинированной обратной связи в системе стабилизации ИСЗ // Сб. статей / под ред. В.В. Добронравова. М.: Машиностроение, 1969. С. 204–211.

[3] Фролов А.Н. О выборе параметров регулятора в релейной системе стабилизации // АН СССР. Автоматика и телемеханика. 1970. № 1. С. 76–86.

[4] Самойлов В.Е., Ильин И.П. Исследование релейной системы с апериодической обратной связью. В кн. Методы синтеза нелинейных систем автоматического управления / под ред. С.М. Федорова. М.: Машиностроение, 1970. С. 355–388.

[5] Фролов А.Ф. Исследование нелинейной системы одного типа методом точечных преобразований. // Автоматика и телемеханика. АН СССР. 1971. № 2. С. 15–23.

[6] Фролов А.Ф. Динамика релейной системы с апериодической обратной связью, охватывающей релейный элемент // Автоматика и телемеханика. АН СССР. 1972. № 8. С. 15–23.

[7] Чилтон Р. Система управления космическим кораблем "Аполлон". / Сб. статей под ред. Б.Н. Петрова. М.: Наука, 1968. С. 374–387.

[8] Шунейко И.И. Пилотируемые полеты в ближний космос и на Луну // В кн. Ракетостроение 1966–1967. М., 1969. С. 244–250.

[9] Харрис С. Синтез системы управления угловым положением спутников нежесткой конструкции на основе прямого метода Ляпунова // Управление в пространстве. Т. 2: Сб. статей под ред. Б.Н. Петрова, В.Ю. Рутковского. М.: Наука, 1976. С. 306–311.

[10] Королев Н.А. О периодических режимах в релейных системах с внутренней обратной связью // АН СССР. Автоматика и телемеханика. Т. 17. № 11. 1956.

[11] Королев Н.А. Приближенное определение параметров автоколебаний в релейных системах с замедленной обратной связью // Автоматика и телемеханика. АН СССР. Т. 20. № 11. 1959.

[12] Неймарк Ю.И. Метод точечных отображений в теории нелинейных колебаний. М.: Либроком, 2010.

[13] Гаушус Э.В. Исследования динамических систем методом точечных преобразований. М.: Наука, 1976.

[14] Симоньянц Р.П. Расчет и проектирование систем стабилизации (Релейные системы с внутренней обратной связью). М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1988.

[15] Симоньянц Р.П., Будыка С.М. Компьютерная модель нелинейной динамики угловой стабилизации космического аппарата // Труды ВНТК / под ред. Р.П. Симоньянца. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.

[16] Симоньянц Р.П., Елькин Е.Е. Применение ЭВМ в исследовании нелинейных динамических систем. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1989.