Симуляционная модель системы адаптивного управления сегментами составного зеркала космического телескопа и ее метрологическая аттестация

Статья посвящена измерительной задаче идентификации неадекватности математической модели системы адаптивного управления сегментами составного зеркала крупногабаритного телескопа. Идентификация необходима для оценки достоверности указанной модели. Управление сегментами зеркала осуществляется с использованием двухосевого блока сервоприводов, построенного на основе синхронных электрических машин с постоянными магнитами. Блок сервоприводов осуществляет поворот каждого сегмента составного зеркала относительно своей оси симметрии, а также их наклон относительно центрального неподвижного опорного сегмента. Приведено общее описание структуры модели, а также обратной связи контура управления током с измерением фазных токов и преобразованиями координат. Представлены наборы исходных данных для метрологической аттестации модели. Метрологическая аттестация проведена с использованием программного обеспечения "ММК-стат М" в целях контроля эмпирических соотношений, определения диапазона применения модели, а также для обоснования ее достоверности. В процессе метрологической аттестации подтверждена достоверность модели системы управления составным зеркалом телескопа и найдена структура модели, позволяющая более точно описать измерительную задачу контроля пространственного положения объекта моделирования

Литература

[1] Самыгина Е.К., Клем А.И. Численное моделирование системы адаптивного управления составного главного зеркала крупногабаритного космического телескопа. Оптика атмосферы и океана, 2019, т. 32, № 4, с. 317--323. DOI: http://dx.doi.org/10.15372/AOO20190410

[2] Калачев Ю.Н. Векторное регулирование (заметки практика). М., ЭФО, 2013.

[3] Демин А.В. Математическая модель процесса юстировки составных зеркал. Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 2015, т. 58, № 11, с. 901--907. DOI: https://doi.org/10.17586/0021-3454-2015-58-11-901-907

[4] Демин А.В., Ростокин П.В. Алгоритм юстировки составных зеркал. Компьютерная оптика, 2017, т. 41, № 2, с. 291--294. DOI: https://doi.org/10.18287/2412-6179-2017-41-2-291-294

[5] Дубрович В.К., Заика Д.Ю., Качурин В.К. и др. Моделирование процесса адаптации космического телескопа "Миллиметрон". Информация и Космос, 2017, № 4, c. 39--43.

[6] Dreh- und Schwenkrundtische. directindustry.de: веб-сайт. https://pdf.directindustry.de/pdf/hiwin-gmbh/dreh-schwenkrundtische/14370-835949.html (дата обращения 15.01.2018).

[7] Samygina E.K. Enhancement of servodrive control system for exact tracking in the extended speed range. 2018 X International Conference on Electrical Power Drive Systems (ICEPDS), Novocherkassk, 2018, pp. 1--4. DOI: https://doi.org/10.1109/ICEPDS.2018.8571515

[8] Wang J., Wu J., Gan C., et al. Comparative study of flux-weakening control methods for PMSM drive over wide speed range. 2016 19th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Chiba, 2016, pp. 1--6. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/7837218

[9] Заботин А.В. Повышение эксплуатационных характеристик прецизионного диагностического сервопривода. Наука. Технология. Производство--2016. Мат. Всерос. науч.-техн. конф. Уфа, УГНТУ, 2016, с. 110--114.

[10] Rassudov L.N., Balkovoi A.P. Dynamic model exact tracking control of a permanent magnet synchronous motor. 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Omsk, 2015. DOI: https://doi.org/10.1109/SIBCON.2015.7147187

[11] Rassudov L.N., Balkovoi A.P. FPGA-based broadband current control for a servodrive. Proc. 2016 IEEE NW Russia Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference (EIConRusNW), St. Petersburg, 2016, pp. 664--667. DOI: https://doi.org/10.1109/EIConRusNW.2016.7448270

[12] Samygina E.K., Tiapkin M., Rassudov L.N., et al. Extended algorithm of electrical parameters identification via frequency response analysis. 2019 26th International Workshop on Electric Drives: Improvement in Efficiency of Electric Drives (IWED), Moscow, Russia, 2019, pp. 1--4. DOI: https://doi.org/10.1109/IWED.2019.8664340

[13] Шпак Д.М. Разработка и исследование системы управления высокоскоростных шпинделей станков на базе асинхронных и синхронных электродвигателей. Дис. … канд. техн. наук. М., МЭИ, 2019.

[14] Клиначев Н.В., Кулева Н.Ю., Воронин С.Г. Определение углового положения ротора синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов. Вестник ЮУрГУ. Серия Энергетика, 2014, т. 14, № 2, с. 49--54.

[15] Левин С.Ф. Руководство по выражению неопределенности измерения: проблемы, нереализованные возможности и ревизия. Ч. 2. Вероятностно-статистические проблемы. Измерительная техника, 2018, № 4, с. 7--12. DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2018-4-7-12

[16] Левин С.Ф. Метрологическая аттестация программного обеспечения методик решения измерительных задач: теория и практика. Системы обработки информации, 2008, № 4 (71), с. 117--125.