Состояние и перспективы развития прецизионных электроприводов комплексов высокоточных наблюдений

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

УДК 62.83:621.3

В. Н. Васильев, В. С. Томасов

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики

В. Д. Шаргородский, М. А. САДОВНИКОВ

НИИ Прецизионного приборостроения, Москва

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ КОМПЛЕКСОВ ВЫСОКОТОЧНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

Рассматриваются состояние и перспективы использования современных информационных технологий при проектировании, исследовании и эксплуатации прецизионных электроприводов комплексов высокоточных наблюдений за космическими объектами.

Разработками прецизионных электроприводов на базе высокоэффективных полупроводниковых статических преобразователей для оптических телескопов и лидарных станций обнаружения и сопровождения космических объектов (КО) в ЛИТМО начали заниматься еще в 1980-х гг. По заказам НПО „Астрофизика", на тот момент ведущей организации в СССР в этом направлении работ, на кафедре электротехники под руководством профессора, Заслуженного деятеля науки и техники СССР Татьяны Анатольевны Глазенко были разработаны и поставлены на Кавказ (станица Зеленчукская) следящие безредукторные электроприводы для первой в СССР лидарной станции. Эта станция являлась неким полигоном для отработки технических решений и задач, возникавших при проектировании и строительстве в тех же местах самого мощного в СССР наземного оптико-лазерного центра (НОЛЦ).

Когда в 1995 г. Российское авиационно-космическое агентство (РАКА) поручило НИИ Прецизионного приборостроения (НИИ ПП) ввести в эксплуатацию наземную оптико-лазерную станцию (НОЛС) „Сажень-411-01" в Подмосковье, специалисты этой организации предложили кафедре электротехники и прецизионных электромеханических систем СПбГУ ИТМО выполнить работы по модернизации электроприводов. Подлежащие модернизации электроприводы были спроектированы на базе транзисторных широтно-импульсных преобразователей с реализацией внутренних контуров регулирования тока и скорости на аналоговой элементной базе, разработанных и изготовленных в 1970-х гг. специалистами НИИ Электромеханики (Ленинград) в содружестве с ЛИТМО [1, 2]. Внешний контур регулирования угла проектировался специалистами НИИ ПП самостоятельно на базе первичного датчика типа „вращающийся трансформатор" 2ВТ-5 с последующим преобразованием угла в 21-разрядный

цифровой код. При дальнейшей модернизации этого центра в 2004—2005 гг. нами уже была реализована цифровая система регулирования координатами электроприводов азимута и угла места на основе классической системы подчиненного регулирования с управлением от ЭВМ верхнего уровня [3—5]. Затем последовали работы по модернизации аналогичного телескопа траекторных измерений „Сажень-411-02" Алтайского оптико-лазерного центра НИИ 1111 [6]. Следует отметить, что уже в те годы приводы телескопов НОЛС были созданы на базе момент-ных бескорпусных двигателей и тахогенераторов постоянного тока, спроектированных и изготовленных специалистами Львовского политехнического университета, это позволило исключить из кинематических передач опорно-поворотных устройств (ОПУ) телескопов силовые редукторы.

Неравномерность хода, ограниченная жесткость и люфт редуктора, повышенный износ деталей приводят к потере точности и уменьшению срока службы, ограничивают возможности увеличения быстродействия устройства [1, 2, 4, 5]. Использование прецизионных тахогенераторов на осях ОПУ с высокой крутизной выходной характеристики позволило получить приемлемые уровни сигналов обратной связи по скорости и обеспечить скорость движения следящих осей телескопа в несколько угловых секунд за секунду.

Наши организации (СПбГУ ИТМО и НИИ ПП) в 2007 г. провели также модернизацию телескопов с редукторными электроприводами для НОЛС в Комсомольске-на-Амуре (АЗТ-28) и на Кавказе (К-95М). Опыт, полученный при модернизации редукторных электроприводов, подтвердил необходимость применения в высокоточных оптико-механических комплексах бескорпусных, встраиваемых в узлы ОПУ, электромеханических агрегатов и датчиков обратных связей регулируемых координат. В то же время нельзя не отметить некоторые положительные моменты, характерные для редукторных электроприводов: отсутствие аварийных режимов (опрокидывание осей телескопа) при сбое в системе питания электродвигателя; меньшие моменты инерции нагрузки, приведенные к валу исполнительных двигателей; возможность избежать автоколебаний оптической оси телескопа на КО при отключенной системе наведения [4].

В 1990-х гг. началась совместная работа по созданию принципиально новых малогабаритных многопараметрических комплексов высокоточных наблюдений нового поколения „Са-жень-ТМ", предназначенных для проведения траекторных и сигнальных измерений КО [7]. Разработанные двухкоординатные комплексы обеспечивают движение следящей азимутальной оси в диапазоне углов от -270 до +270 градусов с угловыми скоростями и ускорениями в диапазонах соответственно от 1"/с до 30 град/с и от 0 до 300 град/с и позиционирование с точностью до единиц угловых секунд. Параметры движения угломестной оси отличаются лишь уменьшенным диапазоном рабочих углов (от 0 до 90 град). Следует отметить, что прецизионное позиционирование в этих комплексах осуществляется при высоких значениях статического и ветрового моментов сопротивления нагрузки на обеих осях ОПУ. В настоящее время комплексами высокоточных наблюдений „Сажень-ТМ" оснащены соответствующие службы космодромов Байконур, Плесецк и станция оптических наблюдений в районе поселка Архыз (Карачаево-Черкессия).

В 2008 г. наши организации приступили к проектированию новых информационных оптико-электронных комплексов, оси телескопов которых наводятся и длительное время могут удерживаться на объектах наблюдения с суммарной погрешностью не более одной угловой секунды. Основные функциональные характеристики таких комплексов в значительной степени определяются реальной точностью слежения за наблюдаемыми объектами. В решении подобных задач важную роль играет конструктивное исполнение всех элементов измерительного телескопа и его опорно-поворотного устройства, представляемое в процессе моделирования и проектирования электроприводов, как правило, двухмассовым механизмом. Угловая частота резонанса этого механизма, вызванная крутильными деформациями [8], в конечном итоге определяет полосу пропускания частот контуров регулирования системы

управления и, как следствие, ее быстродействие. Для разрабатываемых систем полоса пропускания частот внешнего контура регулирования положения составляет десятые доли и единицы герц в зависимости от конструкции ОПУ того или иного телескопа.

В этих условиях именно на цифровой следящий электропривод возлагается задача компенсировать все возможные несовершенства конструкции механических узлов телескопа, его кабельного перехода и обеспечить заданную точность при относительно невысоком быстродействии системы, определяемом низкой резонансной частотой осей ОПУ. Стремление к уменьшению сроков проектирования, повышению точности, увеличению быстродействия, а также широкое использование современных элементов и устройств силовой электроники и вычислительной техники, совершенно очевидно, требует комплексного подхода к проектированию, исследованию и реализации комплексов высокоточных наблюдений [2, 5]. При этом силовые приводы измерительных телескопов комплексов необходимо проектировать с учетом дискретности протекания электромагнитных и электромеханических процессов, нелинейности, упругих связей, сил трения, а также возмущающих воздействий со стороны подшипников и кабельного перехода, значительно осложняющих процессы управления. Комплексный подход сегодня невозможно реализовать без активного использования информационных технологий на всех этапах проектирования, исследования и эксплуатации современных систем прецизионного электропривода комплексов высокоточных наблюдений.

Следует отметить, что информационные технологии достаточно широко использовались нами и при проектировании и эксплуатации ранее разработанных комплексов. Это в первую очередь относится к реализации во всех предыдущих изделиях полностью цифровых систем наведения, управляемых от компьютера верхнего уровня. Первичным вычислительным устройством всех разработанных и проектируемых комплексов всегда является управляющий компьютер. Для реализации собственно цифровых алгоритмов регулирования координат электропривода, сопряжения с датчиками и цифровой обработки их сигналов, обеспечения коммуникации по скоростному каналу связи с управляющим компьютером и датчиком положения используется встраиваемый в систему управления программируемый контроллер. Кроме вышеперечисленных функций он обеспечивает формирование набора широтно-модулированных сигналов для управления силовыми ключами преобразователя, реализацию функций защиты и диагностики, а также аварийного торможения и отключения привода. Исходя из требований обеспечения в режимах слежения и удержания на объекте с точностью до долей угловых секунд стандартным является использование микроконтроллеров с разрядностью не менее 32. В свою очередь, динамические характеристики систем определяются, как было отмечено выше, полосами пропускания контуров регулирования в диапазоне от единиц до десятков герц. Все это требует реализации систем управления в реальном масштабе времени с частотой дискретизации порядка десятков килогерц и вычислительной способностью микропроцессоров на уровне 50—150 млн инструкций в секунду.

Цифровое устройство управления прецизионным комплексом слежения представляет собой трехконтурную систему подчиненного регулирования [3, 4]. Внешний, средний и внутренний контуры являются контурами регулирования положения, скорости и тока в обмотках двигателя соответственно. Для замыкания каждого из контуров необходимо наличие соответствующих датчиков обратных связей, в данном случае — датчиков положения, скорости и ускорения, тока в обмотках фаз двигателя. Общепринятым интерфейсом для аналоговых датчиков является аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Современные системы управления должны обладать 6—10 каналами 12—16-разрядного АЦП с временем преобразования 50—200 мкс на канал. В случае управления многофазными двигателями желательным является возможность синхронного стробирования входных сигналов АЦП.

В качестве датчиков положения в разрабатывавшихся ранее системах наведения использовались синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы (СКВТ), обладающие

большой надежностью и устойчивостью к климатическим и механическим воздействиям. К сожалению, современные микроконтроллеры не имеют встроенных интерфейсов с СКВТ. Нами использовались специальные модули аналого-цифровой обработки сигналов СКВТ, которые связаны с микропроцессором при помощи одного из стандартных интерфейсов. При использовании двухотсчетной структуры с двумя СКВТ — грубого и точного отсчетов — разрешающая способность такого цифро-аналогового преобразователя угла поворота датчика в цифровой код повышалась до 21—22 разрядов, что позволяло обеспечивать погрешность измерения угла поворота порядка угловой секунды, а среднеквадратичную ошибку (СКО) наведения комплекса в целом — на уровне нескольких угловых секунд.

Для проектируемых и разрабатываемых в настоящее время высокоточных комплексов такие значения СКО неприемлемы, поэтому было решено использовать в этих системах оптические энкодеры с разрешающей способностью 0,05". Существенным недостатком энкоде-ров является относительный характер их показаний, в то время как СКВТ является абсолютным датчиком положения. В то же время для обработки сигналов энкодеров многие современные микроконтроллеры имеют специальные встроенные периферийные устройства. Обязательным требованием к ним, в данном случае, является возможность обеспечения 32-разрядного выходного кода положения.

В качестве усилителя мощности для управления двигателями в наших системах используются высокоэффективные импульсные преобразователи с широтно-импульсной модуляцией [2, 5]. Для управления подобными преобразователями микроконтроллер должен содержать многоканальный широтно-импульсный модулятор, обеспечивающий формирование от 4 до 12 синхронизированных импульсных сигналов с частотой 10—40 КГц с возможностью формирования одного или нескольких запросов прерывания микропроцессора на каждом периоде сигнала. Это необходимо для синхронизации вычислений управляющего алгоритма с сигналами управления силовым преобразователем.

Функции компьютера верхнего уровня заключаются также в задании траектории движения, сохранении данных наблюдения, корректировке текущих режимов работы и т. д. Для взаимодействия с компьютером управляющий контроллер должен обладать высокоскоростным каналом связи [9, 10]. На сегодняшний день в качестве такого канала связи используется один из стандартных последовательных интерфейсов. Особенностью такого интерфейса в описываемых системах является возможность его функционирования внутри замкнутого контура регулирования, работающего в реальном масштабе времени. Это вызывает необходимость обеспечения заданного времени доставки информации в одном канале связи. Большинство распространенных последовательных интерфейсов не обеспечивает этой возможности при сохранении достоверности передаваемой информации. С этой точки зрения наиболее предпочтительным является использование интерфейса CAN, который изначально предназначен для подобных целей. Он обеспечивает пропускную способность канала связи до 1 Мб/с, что достаточно в большинстве случаев.

В конечном итоге управляющий контроллер, использующийся в современной системе управления электроприводом системы слежения, должен обладать необходимыми разрядностью и быстродействием и содержать перечисленный набор устройств ввода—вывода для организации интерфейса с другими блоками системы управления. На сегодняшний день целый ряд ведущих фирм-производителей микропроцессорной техники выпускает семейства специализированных микроконтроллеров для управления электромеханическими преобразователями энергии. Из всего спектра выпускающихся подобных изделий перечисленным требованиям удовлетворяют микроконтроллеры TMS320F2000 фирмы Texas Instruments, 56800 фирмы Freescale Semiconductor, TC116x фирмы Infineon Technologies. Эти семейства микроконтроллеров обладают высокопроизводительными 32-разрядными вычислительными уст-

ройствами, многоканальными ШИМ-генераторами и АЦП, различными последовательными интерфейсами, в том числе и CAN.

Еще одной сферой применения средств информационных технологий в комплексах высокоточных наблюдений является внедрение средств беспроводной связи, что позволит минимизировать количество кабелей внутри ОПУ телескопа. Необходимость в большом числе кабелей, проложенных внутри ОПУ, вызвана тем, что исполнительные двигатели, большинство датчиков, концевые и путевые концевые переключатели, различные электронно-оптические приборы установлены непосредственно на ОПУ. И независимо от схемы организации кабельного перехода при вращении осей телескопа возникают значительные нестационарные возмущающие воздействия на систему прецизионных электроприводов. Поэтому с целью уменьшения числа кабелей целесообразно использовать беспроводные высокоскоростные интерфейсы, такие как Bluetooth и Wi-Fi. Эти интерфейсы используют нелицензируе-мый диапазон частот 2,4 ГГц и обеспечивают пропускную способность канала связи до десятков Мб/с. Для реализации подобных интерфейсов фирмами Philips, National Semiconductor и др. выпускаются специальные гибридные модули типа BGB2XX, LMX983x.

Современные структуры прецизионных систем управления зачастую предполагают большое количество вычислительных операций, которые необходимо выполнять в масштабе реального времени, что, в свою очередь, требует очень высокой вычислительной производительности от управляющих вычислительных устройств. Главным сдерживающим фактором в подобных системах является скалярная архитектура подавляющего большинства современных микропроцессоров. Это не позволяет распараллелить вычисления в различных ветвях структуры системы управления. В этом смысле представляется очень перспективным использование для организации вычислительного устройства программируемых логических матриц. Они позволяют применять различные специализированные вычислительные устройства с необходимыми связями между ними на одном кристалле. Это дает возможность без увеличения общей сложности и себестоимости системы организовать несколько вычислительных устройств, работающих параллельно, что в конечном итоге приводит к повышению вычислительной производительности системы. На сегодняшний день фирмы Altera, Xilinx и др. выпускают программируемые логические матрицы таких семейств, как Cyclone, Virtex, объемом до 300 000 логических элементов, позволяющих создавать сложные блоки обработки сигналов и интерфейсов.

Цифровые системы прецизионных электроприводов комплексов высокоточных наблюдений „Сажень-ТМ", „Сажень-411-01", „Сажень-411-02", „Сажень-ТОС" строились на базе специализированных быстродействующих микроконтроллеров ADMC-300 фирмы Analog Devices.

Для решения задачи формирования сигналов управления, измерения и регистрации текущих координат электроприводов указанных комплексов, а также для отладки управляющих программ в СПбГУ ИТМО был создан программно-аппаратный комплекс, включающий программы ЭНСТОД и Power DSP Debugger [11]. Комплекс позволяет:

— создавать и отлаживать в интерактивном режиме программное обеспечение, реализующее различные алгоритмы управления;

— осуществлять сбор и компьютерную визуализацию данных эксперимента;

— организовывать виртуальные пульты управления электроприводом.

Комплекс состоит из аппаратной и программной частей, реализующих указанные функции. Аппаратная часть состоит из компьютера и измерительно-управляющего контроллера.

Измерительно-управляющий контроллер реализует вычислительные алгоритмы, формирует сигналы управления силовыми ключами преобразователей и элементами автоматики, осуществляет сбор, преобразование и передачу в компьютер сигналов с датчиков обратных связей, несущих информацию о текущем состоянии системы. Контроллер позволяет реализовывать

в реальном масштабе времени сложные современные алгоритмы управления. Компьютер предназначен для ввода и редактирования программы функционирования управляющего контроллера, интерактивной отладки программы в различных режимах, задания режимов работы электропривода, визуализации и обработки результатов экспериментов.

Программа ЭНСТОД обеспечивает формирование управляющих воздействий на систему электроприводов, визуализацию и регистрацию регулируемых координат.

Программа Power DSP Debugger обеспечивает визуализацию на экране компьютера с использованием оконного интерфейса всех внутренних ресурсов измерительно-управляющего контроллера, загрузку в контроллер программы функционирования и ее отладку в пошаговом режиме или в режиме реального времени. Отлаживаемая программа, загруженная в контроллер, отображается на экране компьютера в виде последовательности команд или машинных кодов. Каждая команда программы может быть отредактирована в любом из видов представления непосредственно в памяти контроллера. Данные, хранящиеся в памяти контроллера, могут быть отображены на экране компьютера в виде кодов или графически. После загрузки отлаживаемой программы в память контроллера каждая ее команда, отдельный участок или вся программа целиком могут быть выполнены с оперативным отображением результатов функционирования. После отладки результаты могут быть сохранены в отдельных файлах для дальнейшего анализа. Встроенный текстовый редактор позволяет создавать отлаживаемые программы непосредственно в используемой среде.

Повышение требований к динамическим показателям прецизионных электроприводов комплексов нового поколения обусловило перевод систем управления на семейство специализированных быстродействующих микроконтроллеров фирмы Texas Instruments. Для отладки программ под эти контроллеры используется фирменная среда Composer Studio.

Важной задачей проводимых в настоящее время исследований является полная автоматизация процессов настройки электроприводов с требуемой точностью. Настройка производится как во время сборки и монтажа телескопа на стенде предприятия, так и на полигоне в условиях, случайно изменившихся вследствие транспортировки и новой сборки ОПУ параметров системы в целом. К таким параметрам относятся люфты и зазоры, смещение центров масс нагрузок ОПУ, моменты инерции навесного оборудования, электрические параметры двигателя и др. Решение этой задачи возможно с использованием процедуры идентификации параметров подсистемы „двигатель—ось ОПУ" на основе современных информационных технологий. Суть процедуры идентификации в рамках поставленной нами задачи сводится к получению реальных, определенных в результате эксперимента на готовой к работе установке, параметров электрического двигателя, его нагрузки с учетом упругих связей, например частот механических резонансов, моментов инерции. Параметры регуляторов контуров токов, скорости и положения определяются последовательно для каждого контура с параллельным моделированием и проверкой на строгое соответствие установленным требованиям к качеству переходных процессов.

Сама процедура идентификации в связи с чрезвычайно сложным математическим аппаратом проводится с помощью программы MathLab/System Identification Toolbox [12, 13], специально разработанной для указанных целей. Программа позволяет по переходным процессам в исследуемой системе, при ее реакции на некоторый набор стандартных тестовых сигналов, воссоздать либо при полном отсутствии информации о структуре системы электропривода ее передаточную функцию, либо при известной структуре — коэффициенты передаточной функции исследуемой системы. Второй вариант как наиболее отвечающий задачам синтеза электропривода телескопа является наиболее предпочтительным, поскольку в данном случае структуру можно считать известной. Кроме того, на этапе идентификации появляется возможность выделения сигналов возмущающих воздействий на объект с последующей их компенсацией при синтезе системы. Для решения поставленных задач достаточно процедуры параметрической идентификации, тогда как пакет указанных программ позволяет производить и более сложные исследования.

Параллельно нами исследуется возможность синтеза системы с применением принципов нечеткой логики и нейронных сетей на основании получаемых с помощью идентификации точных характеристик объектов управления. Одним из важных моментов для применения нечеткой логики является возможность синтеза адаптивных систем с нечеткими регуляторами, что позволит значительно снизить чувствительность системы к изменению параметров и соответственно увеличить сроки работы системы без дополнительных настроек. Системы с нейронными сетями являются альтернативой традиционным системам управления, построенным с применением вышеописанной процедуры идентификации, так как позволяют в отсутствие достоверных сведений о системе настроить ее при заданной точности с учетом нелинейности реальных управляемых объектов. Синтез системы нечеткой логики или процедура идентификации и построение нейронной сети с помощью Ма1ЬаЬ не являются сложной наукоемкой и времязатратной технологией, что позволяет выполнить предполагаемые проекты в ограниченные сроки.

Нельзя также не отметить возросший интерес у разработчиков электротехнических комплексов и систем к использованию сетевых технологий для целей дальнейшей автоматизации. С точки зрения рассмотренных в статье и разработанных нами систем управления квантово-оптическими комплексами нового поколения сетевые технологии позволят централизованно управлять телескопами организации (или ведомства). При подключении телескопов к единой компьютерной сети и переводе программного обеспечения на технологию „клиент—сервер" у наблюдателя появляется реальная возможность работать с любым инструментом, независимо от его географического положения. Такое централизованное управление обладает рядом преимуществ перед традиционными способами:

— одновременная работа с несколькими телескопами (с использованием многозадачной операционной системы, не составляет трудностей запуск двух и более программ-клиентов, каждая из которых будет подключаться к „своему" серверу, предоставляя доступ к очередному телескопу);

— возможность работы нескольких операторов в разных географических точках одновременно;

— возможность создания единой базы результатов всех наблюдений и справочных материалов;

— оперативное решение проблем с программным обеспечением.

Совершенно очевидно, что указанные возможности, достижения и перспективы являются прямым следствием внедрения современных информационных технологий во все этапы проектирования, исследования и эксплуатации таких сложных механотронных систем, какими являются комплексы прецизионных наблюдений за космическими объектами. Глобальная компьютеризация и практическое использование мощных современных виртуальных сред-разработчиков, а также внедрение микропроцессорной техники в „мозг" систем управления могут действительно позволить реализовать комплексный подход при проектировании и создании систем высокоточных наблюдений нового поколения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Синицын В. А., Толмачев В. А., Томасов В. С. Системы управления комплексом позиционирования и слежения // Изв. вузов. Приборостроение. 1996. Т. 39, № 3. С. 22—27.

2. Глазенко Т. А., Томасов В. С. Состояние и перспективы применения полупроводниковых преобразователей в приборостроении // Изв. вузов. Приборостроение. 1996. Т. 39, № 3. С. 5—10.

3. Кротенко В. В., Толмачев В. А., Томасов В. С., Синицын В. А. Синтез микропроцессорной системы управления электропривода опорно-поворотного устройства // Изв. вузов. Приборостроение. 2004. Т. 47, № 11. С. 23—30.

4. Башарин А. В., Новиков Б. А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами. Л.: Энергоатомиздат, 1982.

5. Томасов В. С., Денисов К. М., Толмачев В. А. Следящие электроприводы систем наведения оптико-механических комплексов нового поколения. Проблемы и достижения // Тр. V междунар. (XVI Всеросс.) конф. по автоматизированному электроприводу. АЭП-2007. 18—21 сентября 2007 г. СПб, 2007. С. 175—177.

6. Горчаковский С. Н., Гришин Е. А., Иншин П. П., Новиков С. Б., Симонов Г. В., Шаргородский В. Д. Новая аппаратура для высокоточных наблюдений космических объектов: первые результаты измерений и перспективы развития Алтайского оптико-лазерного центра // Электромагнитные волны и электронные системы. 2007. Т. 12, № 7. С. 15—19.

7. Васильев В. П., Шаргородский В. Д. Прецизионная спутниковая лазерная дальнометрия на основе лазеров с высокой частотой повторения импульсов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2007. Т. 12, № 7. С. 6—10.

8. Борцов Ю. А., Соколовский Ю. Г. Автоматизированный электропривод с упругими связями. СПб: Энергоатомиздат, 1992.

9. Денисов К. М., Синицын В. А. Организация канала связи внутри контура регулирования прецизионного контура слежения // Изв. вузов. Приборостроение. 2002. Т. 45, № 8. С. 31—36.

10. Жданов И. Н., Денисов К. М. Организация канала обратной связи прецизионных следящих электроприводов // Тр. V Междунар. (XVI Всеросс.) конф. по автоматизированному электроприводу. АЭП-2007. 18—21 сентября 2007. СПб, 2007. С. 272—274.

11. Синицын В. А., Денисов К. М., Гурьянов А. В. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ. № 2005610208. Пакет программ настройки и отладки контуров регулирования N-координатного электропривода (ЭНСТОД). 2005.

12. Анисимов А. С., Колосов О. С., Никишин А. Ф., Спиридонов В. К. Структурная и параметрическая идентификация динамических объектов с несколькими налинейностями // Мат. II Междунар. конф „Идентификация систем и задачи управления — SICPRO". М.: Ин-т проблем управления, 2003. С. 256—278.

13. Ljung L. System Identification Toolbox User's Guide. Computation. Visualization. Programming. Version 5. The MathWorks, Inc. 2000.

Рекомендована кафедрой Поступила в редакцию

электротехники и прецизионных 23.01.08 г.

электромеханических систем

УДК 621.314.333

В. А. Синицын, В. С. Томасов

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики

ЭНЕРГОПОДСИСТЕМЫ СЛЕДЯЩИХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТЕЛЕСКОПОВ

Изложены принципы построения энергоподсистем следящих электроприводов измерительных телескопов. Проанализированы характеристики и свойства основных узлов энергоподсистем: первичных источников питания, электромеханических преобразователей энергии, усилительно-преобразовательных устройств на современной элементной базе.

Энергетическая подсистема (ЭП) следящего электропривода измерительного телескопа, как правило, состоит из сетевого и осевого модулей (рис. 1) и электромеханического преобразователя энергии (ЭМП) [1, 2].

В электромеханическом преобразователе электрическая энергия первичного источника питания ЭП преобразуется в механическую энергию на исполнительной оси следящего электропривода одной из координат телескопа. Сравнение свойств редукторных и безредукторых