Многоканальный метод частотного анализа цифровой релейной электромеханической системы управления вектором тяги жидкостного ракетного двигателя

Бесплатный доступ

Исследуется работоспособность многоканального метода автоинтегрирования с полным осреднением коэффициентов Фурье для расчёта амплитудно-фазовых частотных характеристик (АФЧХ) цифровой релейной электромеханической системы управления вектором тяги жидкостного ракетного двигателя. Предлагаемый вариант метода автоинтегрирования основан на численном интегрировании системы нелинейных дифференциальных уравнений математической модели системы при моногармонических входных воздействиях на фиксированных частотах и анализе периодических откликов на эти воздействия методом Фурье. Процесс интегрирования на каждой из фиксированных частот продолжается до тех пор, пока средние значения коэффициентов Фурье исследуемой гармоники выходного периодического отклика системы на входное моно гармоническое воздействие за пройденное количество периодов входного моногармонического сигнала не станут достаточно постоянными. В предложенном алгоритме моногармонического метода автоинтегрирования в качестве критерия достаточности постоянства коэффициентов Фурье использовано сравнение средних значений коэффициентов Фурье исследуемой гармоники выходного периодического сигнала системы, получаемых на последнем периоде входного моногармонического сигнала, со средними значениями этих же коэффициентов Фурье на предпоследнем периоде. Предлагаемый вариант моногармонического метода автоинтегрирования с полным осреднением коэффициентов Фурье позволяет рассчитывать АФЧХ с заданной погрешностью вычислений и за минимальное время.

Еще

Частотные характеристики, моногармонический метод, система управления

Короткий адрес: https://sciup.org/143183135

IDR: 143183135   |   УДК: 517.518.45:621.45.054

Multichannel method for frequency analysis of digital relay electromechanical system for controlling thrust vector of liquid-propellant rocket engine

The paper examines the feasibility of using a multichannel method of autointegration with full averaging of Fourier coefficients for calculating amplitude-phase-frequency characteristics of the digital electromechanical system for controlling thrust vector of a liquid-propellant rocket engine. The proposed version of the autointegration method is based on numerical integration of systems of non-linear differential equations of the math model of the system with monoharmonic inputs at fixed frequencies and analysis of periodic responses to these inputs using Fourier method. Integration process at each of the fixed frequencies continues until the average values of Fourier coefficients for the harmonic that is being studied in the output periodic response of the system to a monoharmonic input over the elapsed number of periods of the monoharmonic input signal become sufficiently constant. The proposed algorithm for the monoharmonic autointegration method uses as the sufficiency criterion for the Fourier coefficients constancy the comparison between average values of Fourier coefficients for the harmonic under study in the output periodic signal of the system that are obtained during the last period of the input monoharmonic signal and the average value of the same Fourier coefficients during the second to last period. The proposed version of the monoharmonic autonintegration method with full averaging of Fourier coefficients makes it possible to calculate amplitude-phase-frequency characteristics to the specified accuracy and in minimal time.

Еще

Список литературы Многоканальный метод частотного анализа цифровой релейной электромеханической системы управления вектором тяги жидкостного ракетного двигателя

  • Романов В.Н. Системный анализ для инженеров. СПб: СЗГЗТУ, 2006. 186 с.
  • Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями: учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Дрофа, 2006. 175 с. EDN: QJQRCT
  • Белоногов О.Б., Ронжин И.В. Математическая модель цифровой релейной электромеханической системы управления вектором тяги жидкостного ракетного двигателя // Космическая техника и технологии. 2023. № 1(40). С. 105-114. EDN: IWFMCI
  • Шевгунов Т.Я. Частотный анализ электрических цепей. Метод комплексных амплитуд. М.: URSS, 2017. 312 с.
  • Новиков А.А., Амелина М.А. Конспект лекций по курсу "Математическое моделирование в электронике". Ч. 1, 2, 3. Смоленск: МЭИ(ТУ), 2006. 74 с.
  • Wellstead P.E., Cogger N.D., Webb R.V. Frequency response analysis: Solartron Analytical technical report. 1997. № 10. 19 p.
  • Belonogov O.B. Investigation of the polyharmonic method for calculating frequency responses of nonlinear dynamic plants // Journal of Computer and Systems Sciences International. 2015. Vol. 54. № 1. P. 77-85. EDN: SEDQTB
  • Белоногов О.Б. Моногармонический метод автоинтегрирования с полным осреднением коэффициентов Фурье для расчёта частотных характеристик динамических объектов и систем управления // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2013. № 4. С. 3-13. EDN: RQDMYR
  • Демидович В.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. Изд. 6-е стер. СПб: Лань, 2011. 664 с.
  • Алексеев Е.Р., Чеснокова О.В., Кучер Т.В. Free Pascal и Lazarus: учебник по программированию. М.: ALT Linux: Издательский дом "ДМК-пресс", 2010. 440 с. EDN: RAZDOZ
Еще