Экспериментальное исследование характеристик имитатора солнечных батарей с каскадным включением непрерывного и импульсного усилителей мощности

впереди и расстоянием автомобиля. Но люди за рулем обладают конечным временем реакции. Другими словами, им требуется определенное время (обычно около 1 с), чтобы понять, что происходит вокруг них, и нажать педаль газа или затормозить. Стандартная теория «Следования за лидером» предполагает, что

En(t + T) = l(En-i(t) - En(t)), где t - это время, T - время реакции, En - это положение n-го автомобиля, а «коэффициент чувствительности» X может зависеть от En-1(t) - En(t) (от промежутка между автомобилями) и/или от En(t) (от скорости n-го автомобиля). Смысл этого уравнения заключается в следующем. Водитель будет склонен к замедлению движения, если его автомобиль движется быстрее, чем автомобиль

перед ним, или его автомобиль находится близко к автомобилю впереди, и наоборот, будет стремиться к увеличению скорости, если его автомобиль движется медленнее, чем автомобиль перед ним. Кроме того, водитель (особенно при интенсивном движении) может быть склонен к ускорению или замедлению, в зависимости от того, движется ли его автомобиль медленнее или быстрее, чем «разумная» скорость для данной дороги (часто, но не всегда, эта скорость равна указанной предельной скорости). Так как дорога является круговой, то в этом уравнении E0 воспринимается как En, где N является общим количеством автомобилей. Для упрощения модели «коэффициент чувствительности» X является (положительной) постоянной величиной.

E. V. Svininyh

The Baltic State Technical University «Voenmech» D. F. Ustinova's name, Russia, Saint Petersburg

MANAGEMENT MODEL REALIZATION BY THE TRANSPORT STREAM WITH USE GPS NAVSTAR IN MATHEMATICAL PACKAGE MATLAB

The management model by a transport stream on the basis of the data received with satellite system of navigation GPS NAVSTAR is considered, and also the estimation of accuracy of positioning of object is spent. The problem decision is realised with use of mathematical package MATLAB.

© CBHHHHMX E. B., 2009

УДК 621.3:34

А. С. Сидоров, Е. А. Мизрах

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ИМИТАТОРА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ С КАСКАДНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ НЕПРЕРЫВНОГО И ИМПУЛЬСНОГО УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ

Представлены результаты экспериментального исследования характеристик имитатора солнечных батарей с каскадным включением непрерывного и импульсного усилителей мощности.

Для качественных испытаний и отработки энергопреобразующей аппаратуры космического аппарата имитатор солнечной батареи (ИСБ) должен с требуемой точностью воспроизводить статические (вольт-амперная характеристика), динамические (адмитанс) и временные (переходные процессы) характеристики солнечной батареи (СБ).

Согласно работе [1] одной из перспективных структур имитатора, позволяющей добиться воспроизведения статических, динамических и временных характеристик СБ при оптимальных мас-согабаритных характеристиках, является структура с каскадным включением непрерывного (НУМ) и импульсного (ИУМ) усилителей мощно-

сти. В работе [1] проводилось компьютерное моделирование имитатора, построенного по данной структуре, в пакете М1сгоСЛР 7.1.

Целью данной работы является сравнение практических результатов, полученных в ходе экспериментальной отработки имитатора, и результатов моделирования.

ИСБ имеет два канала, воспроизводящие вольт-амерные характеристики (ВАХ) с параметрами ТкЗ = 2 - 25 А, Uxx = 20 - 80 В, адмитанс с емкостной составляющей C = 2 мкФ и последовательным сопротивлением гП = 0,1 Ом.

Экспериментальные данные по вольт-амперным характеристикам и адмитансным час-

Системы управления, космическая навигация и связь

тотным характеристикам (АдЧХ) представлены на рис. 1. ВАХ и погрешность воспроизведения ВАХ одного канала ИСБ, полученные в ходе эксперимента, показаны на рис. 2. Методика снятия ВАХ заключается в следующем: к выходу ИСБ подключается переменная активная нагрузка достаточной мощности, снимается ряд значений тока нагрузки и напряжения нагрузки, по которым затем строится ВАХ.

Погрешность воспроизведения ВАХ (рис. 1, а) не превышает 1,5 %, по сравнению с 2,7 %, полученных в результате моделирования [1]. Разницу можно объяснить тем, что в реальном ИСБ происходила более точная подстройка параметров ФП, точность которого напрямую определяет точность воспроизведения ВАХ.

Адмитансные частотные характеристики (АдЧХ) ИСБ в двух точках ВАХ представлены на рис. 1, б. Снятия АдЧХ происходило с помощью транзисторной управляемой нагрузки, которая создает на определенной частоте колебания тока и напряжения на выходе ИСБ.

Погрешность воспроизведения АдЧХ в диапазоне частот до 100 кГц не превышает 5 %. В диапазоне частот выше 100 кГц адмитанс реального ИСБ меняет характер с емкостного на индуктивный, тогда как АдЧХ модели ИСБ имеет емкостной характер до частоты 10 МГц. Индуктивный характер адмитанса реального ИСБ можно объяс-

нить индуктивностью соединительных проводов от внутренних блоков ИСБ до выходных разъемов.

Рассмотрим переходные процессы при широкодиапазонной коммутации нагрузки (рис. 2) от режима КЗ до оптимальной точки (рис. 2, а) и от оптимальной точки до режима ХХ (рис. 2, б). Длительность переходного процесса, определяемая ограниченным быстродействием ИУМ, составляет около 1 мс, тогда как моделирование показало результат 750 мкс [1]. Данное различие можно объяснить небольшим различием параметров сглаживающего LC-фильтра ИУМ модели и реального ИСБ.

По результатам работы можно сделать вывод о хорошем согласовании результатов эксперимента с результатами моделирования за исключением воспроизведения моделью АдЧХ в диапазоне частот после 100 кГц. Для уточнения модели необходимо добавить индуктивность, которая будет моделировать индуктивность внутренних соединительных проводов.

Библиографический список

1. Сидоров, А. С. Моделирование имитатора солнечных батарей с каскадным включением импульсного и непрерывного усилителей мощности / А. С. Сидоров, Е. А. Мизрах // Вестник СибГАУ. Вып. 1(14). 2007. С. 7-12.

10 20 30 40 50 оО

а б

Рис. 1. ВАХ и АдЧХ ИСБ: а - ВАХ ИСБ и приведенная ошибка воспроизведения ВАХ по току; б - АдЧХ ИСБ в двух точках ВАХ - 51 и 71 В

звв.дввч?

+ Й.МЙЙ:^

Канал 1 - Напряжение на выходе ИСБ

Канал 2 - Т ок на выходе ИСБ

Время - 2.5 мс/дел Время - 2.:5мс/дел

а б

Рис. 2. Переходные процессы при широкодиапазонной коммутации нагрузки:

а - режим КЗ - оптимальная точка; б - оптимальная точка - режим ХХ

A. S. Sidorov, E. A. Mizrakh Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE CHARACTERISTICS OF PHOTOVOLTAIC ARRAY SIMULATOR BASED ON THE STRUCTURE WITH CASCADE CONNECTION OF CONTINUOUS AND PULSE POWER AMPLIFIERS

The paper shows the results of experimental investigation of the characteristics ofphotovoltaic array simulator based on the structure with cascade connection of continuous and pulse power amplifiers.

© Сидоров А. С., Мизрах Е. А., 2009

УДК 621.396.96

О. Н. Скрыпник

Иркутский филиал Московского государственного технического университета гражданской авиации, Россия, Иркутск

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ НАВИГАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ

Рассматриваются алгоритмы комплексной обработки навигационной информации при взаимодействии в ограниченной области пространства воздушных судов, осуществляющих измерения взаимных дальностей и обмен координатной информацией. Проводится анализ результатов имитационного моделирования синтезированных алгоритмов для различных условий навигационного сеанса.

Современное состояние системы управления воздушным движением (УВД) характеризуется высокой интенсивностью и плотностью воздушного движения. При этом возникают проблемы обеспечения безопасности полетов воздушных судов (ВС) в районах, где создание сплошного радиолокационного или радионавигационного поля наземными средствами УВД невозможно или экономически нецелесообразно (кроссполяр-ные, трансокеанические воздушные трассы, воздушное пространство над горной местностью).

Решение указанных проблем возможно с использованием концепции автоматического зависимого наблюдения (АЗН), в основе которой лежит обмен информацией о параметрах движения ВС между объектами системы УВД. Информация о координатах ВС поступает от наземных средств системы УВД и бортовых приемников спутниковой системы навигации (ССН). Однако ССН характеризуется низкой помехоустойчивостью и недостаточной целостностью, что существенно снижает эффективность АЗН.

Современные системы авиационной радиосвязи, основанные на временном разделении каналов, позволяют, наряду с передачей данных о координатах, производить измерения взаимных дальностей между абонентами. При взаимодействии ВС, оборудованных терминалами системы синхронного обмена данными (ССОД), каждое из

них можно рассматривать в качестве источника навигационной информации в используемой системе координат. При этом на определяющемся ВС создается избыточность навигационной информации, на основе которой возможен синтез алгоритмов комплексной оптимальной фильтрации с целью повышения точности навигационных определений [1].

В работе на основе расширенного фильтра Калмана синтезирован алгоритм обработки информации для комплексной системы навигации, образованной приемником ССН, терминалом ССОД и инерциальной навигационной системой (ИНС).

Путем имитационного моделирования исследованы точностные характеристики синтезированного алгоритма для различных условий навигационного сеанса: количества, расположения и динамики взаимного перемещения взаимодействующих ВС, а также количества наблюдаемых навигационных спутников ССН.

Показано, что при обработке измерений псевдодальностей только до НС точность оценки местоположения ВС определяется, прежде всего, числом спутников рабочего созвездия, которое может быть меньше номинального. При работе по четырем (полное рабочее созвездие) и трем НС точность оценки горизонтальных координат ВС составляет 2... 7 м в условиях благоприятного гео-