Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 131
Текст из файла (страница 131)
В случае следящей системы блока дальности это можно сделать путем рассмотрения типичной тактической обстановки. Можно построить график зависимости дальности от времени и путем последовательиого графического дифференцирования построить графики ее первой и второй производных. В инженерном приближении для вычисления ошибок обычно применяемых следящих систем достаточно этих трех величин: дальиости и ее двух производных.
Задача проектирования состоит в том, чтобы выбрать систему, которая дает ошибку, заключающуюся ! 7.71 667 БОРТОВОЙ РАДИОЛОКАТОР СНАРЯДА ааеная агаааяа ганг Уременна уаеярананааг нааряегеенае Е еаграааруге- агам арена l еаг нгаг Рис. 17.4. Эквивалентная схема блока дальности. и выбрана лишь для примера. Начальные условия мы выбираем в предположении, что сопровождение на постоянной скорости существовало достаточно долго для того, чтобы первый каскад можно было считать работающим в установившемся режиме. В соответствии с этим конденсатор Сг в момент 1= О (момент пропадания отраженного импульса) будет заряжен полным напряжением сигнала ошибки Р,Ед. Поскольку на практике напряжение на втором конденсаторе Са никогда не превосходит немногих процентов от напряжения Р,Е„мы предположим, что при 1=0 напряжение на конденсаторе Са равно нулю.
Влияние переходного процесса на входе (потеря отраженного от цели сигнала) может быть изучено путем применения обычных приемов анализа переходных процессов. Для первой секции мы имеем: (17.17) Изображение уравнения (17.17) (напомним, что начальные условия ненулевые и что направление тока 1, изменяется на обратное) внутри некоторых допустимых пределов, и одновременно с этим требует наименьшей полосы пропускания. Желательно, чтобы в случае временной потери сигнала блок лальности продолжал отрабатывать дальность в соответствии со скоростью.
существовавшей в момент исчезновения сигнала. Вели предположить, что продолжительность исчезновения сигнала невелика, то подобное устройство позволяет осуществлять непрерывное сопровождение цели. Это свойство и называется запоминанием скорости или памятью по скорости. Желательно связать действие памяти по скорости с частотными характеристиками разомкнутого контура. На рис.
17.4 показана эквивалентная схема рассматриваемого ' блока лальности в форме, пригодной для изучения характеристик. Эта система отнюдь не рекомендуется для практического применения (гл. 17 о полосв пгопусклния будет: 1 1г в lг$7 + — — = —, Сге е' (17.18) где для установившегося состояния е =/ог. Вход первого усилители есть Ев = уг)сг =— в 1 $7 = Е = $ — ) в. (17.19) / ! 1 г 1 (в+ .,+ — ' .+ еСг С,, Для второго каскада мы имеем на фильтре вход р,Ег, сопрозождае- мый усилением р . Поэтому Ео= ' р $»гЕг 1 вСг $$г+— еСг -р»г( ~ $ — с» 1 ), (17.20) 1 1 $»г$г»Ег ( ! сю Подставляя сюда выражение для Е, из (17.19) и вводя обозначение 1 о — = мг, получим: Ее= $гг$"г(е $ )1 ! )в (17.21) ггЕо Г вг — 1( — ог„е —" ~+ог е " ') в ,й (17.23) Максимальное значение Ео получается при А определяемом из — м,е-" '+ вге-"й = О, т.
е. ! шг $$ 1п — г, шаг ю, щ — щч в или, переходя к десятичным логарифмам, = — ° 2,8$д мг. а»г л. мг — вг ' (17.24) Используя пару оригинал — изображение Ай 448 из «Ропг1ег 1п(ейта$з $ог Ргас(!са! Арр!!са$$оп», СашрЬе$! апб Роз1ег, мы получим: Е, = р,р,( г ) (е- г — е-"*') в.
(17. 22) Равенство (17.22) показывает, что выходное напряжение Ео имеет вид разности двух экспонент. На практике обычно мг (( мг, и график функции (17.22) имеет вид, показанный на рис. 17,5. Наклон этой функции находим дифференцированием: 669 17.7) БОРТОВОЙ РАДИОЛОКАТОР СНАРЯДА Само максимальное значение Ео будет: 3 чт т ( — — в,в ~в — — зв вв — в Ео ~ы = ар~9,1 — ) ~е "' ' "' — е "' ' "') ° ~~Ъ-~Ъ В качестве типичного можно взять соотношение овв=10овт. Тогда 2,3 1 0,256 (17. 26) Ав а,вт Еомвв= БРвРА1 )1е ' — е ов! = БРвРВ~ — '10697.
(17.27) т ав — ет в 1 ав — вт ) Начальный наклон получим, положив в уравнении (17.23) т = О. Это дает: (17.28) Для цели, летящей с постоянной скоростью и сопровождавшейся до момента потери входного сигнала, имеем равенство (17.29) что на рис, 17.5 показано пунктирной прямой.
/ е Я~ееее— Рнс. 17.5. Экспоненты в переходных процессах блока дальности. Описанный здесь блок дальности с двумя интегрирующими контурами называется блоком, имеющим памяти ао скорости а (гл. 17 б70 о полоса птопускьния противоположность блоку с одним контуром, имеющим только память по положению. Время, протекшее с момента потери сигнала, до того момента, когда расхождение между положением цели, движущейся с постоянцой скоростью, и положением строба достигнет 1,",и,,и, Рис.
17.6. Асимптотическал характеристика блока дальности. заданной допустимой ошибки а', называется Длительностью памяти Из уравнений (17.29) и (17.22) мы имеем: / ва а )(е — ~,Ф „,— д)е 1 иа — ит у 1 = Ртра~ав ~8 — (е-" ' — е-™ ')~ еа — иг Чтобы решить это уравнение относительно ! и получить время в явном виде, разложим его правую часть в ряд. Получим: (!7.30) г е' =- Р Р в е 1 — ( ) ~1 — в 1+ — Р—...— 1 ма — 63т 2 + а~ 2 +''' или (17.31) Разрешая относительно 1, имеем: Г 1 Г2" 'ол ! ! "'! Ргнгь ' ма (! 7.32) где 1, †длительнос памяти, в,— сопрягающая частота первого интегрирующего контура.
ыа — сопрягающая частота второго ицтегрирующего контура е' — ошибка по дальности после потери сигнала (часто берется равной половине ширины строба), 17.8! 671 йамвчлний н, †усилен Первого усилителя, ра †усилен второго усилителя, е †ошиб по дальности в момент потери сигнала. Для разобранного выше примера 1ы = 10в,) с ошибкой меньше ба~о можно пользоваться формулой 1 / 2а' г — в о~~ г а~зрея ' !'17.33) 17.8. Замечание Не следует считать, что материал, приведенный в настоящей главе, исчерпывает весь объем исследований, необходимых для определения характеристик некоторой системы управления.
Его нужно рассматривать просто как попытку показать тип и разнообразие соображений, с которыми приходится иметь дело. В следующей главе мы приведем соображения, касающиеся собственно снаряда той же самой гипотетической системы. Амплитудно-частотная характеристика блока дальности с двукратным интегрированием представлена на рис.
17.6 (на котором показаны только асимптотические отрезки). Длительность памяти изменяется обратно пропорционально частоте, с которой начинается наклон — 2. Это утверждение тем точнее, чем ближе к нулю отношение —. Точное выражение дается формун~ иа лой (17.32). Г(Л Л В А 18 ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ БОРТОВОГО КОНТУРА УПРАВЛЕНИЯ СНАРЯДОМ В настоящей главе продолжается изучение проблем, поставленных в предыдущей главе, в части, касающейся бортового контура управления, т.
е. того контура, все элементы которого находятся на борту снаряда. В главе 17 поставлена тактическая задача, даны требования к гипотетическому комплексу управляемого снаряда и указан общий характер системы управления. В настоящей главе тактическая задача изучается с точки зрения выбора полосы бортового контура управления и определения окончательной точности системы. Рассматриваются переходные процессы, появляющиеся после старта.
Исследуется бортовой контур для самонаводящегося снаряда, использующего метод чистого преследования. При изучении авто- пилотного контура рассматривается полоса органов управления снарядом и гироскопических элементов. Используется кинематика метода управления и самого снаряда. В дополнение к этому будет изучена полоса контура управления креном, увязанного с остальными частями системы. 18.1. Общие вопросы Тактическая постановка задачи состоит в следующем. Целью является бомбардировщик с эффективной отражающей площадью в 40 кв. футов '). Цель летит прямолинейно со скоростью в 400 узлов ( 200 м/сек), причем ее курс таков, что наименьшее расстояние от корабля-снарядоносца равно 4000 ярдов ( 3600 м). Высота цели постоянна и равна 30000 футов ( 9000 м).
Предположим, что цель была обнаружена поисковым радиолокатором, находящимся или на корабле-снарядоносце, или на любом другом корабле соединения, что она уже захвачена поисковым радиолокатором корабля-снарядоносца и что ее вероятные намерения оценены. После опознания самолета как неприятельского бой с ним поручен кораблю-снарядоносцу, после чего положение цели т) В главе 17 эффективная площадь была принята в 40 ма.(Прим. перев.) б73 18.11 Овщнз зопгооы и элементы ее движения переданы системе управления, которая уже подсвечивает цель при помощи радиолокатора системы управления. Стартовая установка, на которой находится снаряд с ускорителем ориентирована так, что снаряд направлен прямо на цель.. Система управления в этом гипотетическом примере есть полу- активное самонаведение, причем антенна бортового радиолокатора жестко связана с корпусом снаряда и направлена точно вдоль его продольной оси. Приемник бортового радиолокатора начинает работать, когда снаряд еще находится на стартовой установке; однако до конца разгона сигнал, вырабатываемый радиолокационным приемником, еще не приводит в действие органы управления снаряда.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
