论文摘要:在某型高炮随动系统测试中,正弦机的发送频率直接影响着输出信号的平滑度,从而会影响测试的精度。为了避免在正弦机运行过程中,计算耗用过多机时,在正弦机发送之前,先计算出每个位置信号、前馈信号的数值,存放于内存中。本文根据该正弦机信号的特点,分析了几种正弦机角位置信号发送频率方式的优缺点,确定了正弦机发送频率的方式。
论文关键词:随动系统测试,正弦机控制信号,正弦机发送频率
引言
某高炮随动系统测试中,正弦机的发送频率直接影响着输出信号的平滑度,当输出数字角位置变化较大时,固态同步机输出波形将产生较大的阶梯变化,引起被控系统跟踪不平稳,影响跟踪精度。
为了保证被控系统动态跟踪的平稳性和跟踪精度,把输出角位置信号的频率提高到480次/s,就能使输出信号的平滑度满足跟踪系统的要求,保证武器系统跟踪精度和跟踪平稳性不受正弦机信号发送频率的影响。
为了避免在正弦机运行过程中,由于计算耗用过多机时,在正弦机作等速、正弦运行之前,先计算出每个位置信号、前馈信号的各点数值,存放于内存中,在正弦机运行时,通过查表得到各点要输出的数值,再发送出去。但是由于内存容量有限,每次存放的数据有数量上的限制,不能无限增加,现以存放数据量最大5000为例,分析以下几种确定正弦机角位置信号发送频率方式的优缺点。
1固定发送频率
(1)
如式(1)所示,M为运行周期内发送的数据个数, ,f为正弦机发送频率,T为运行周期, 为发送时间间隔。由于正弦机输出频率不低于480次/s即可保证跟踪的平稳性和跟踪精度,为了兼顾计算机中断时间的准确性,这里取 为1ms的整数倍,2ms。
以等速跟踪试验为例,当随动系统做等速跟踪时,有部分试验的发送点数大于5000,如表1。结合实际工厂试验台调试经验可知,若降低发送频率为4ms也基本满足稳定性要求,但是此时56°/s的等速跟踪试验的M值降低至2000以下,每次发送角位置信号的阶跃值到达4T左右,因此正弦机输出波形产生较大的阶梯变化,导致跟踪误差增大,影响了测试精度。
2固定点数
固定发送点数 可以保证每个运行周期的发送点数为5000,发送时间间隔为

但由于 不是整数,计算机中断时间不准确,因此这种方法有可能产生误差的积累,使输出信号的周期不准确。
3变M-T法
表1等速跟踪的正弦机发送点数计算—固定频率法
f=500
|
v=56°/s
|
v=28°/s
|
v=15°/s
|
v=0.06°/s
|
T(s)
|
M
|
T(s)
|
M
|
T(s)
|
M
|
T
|
M
|
0~6000Tg
|
6.43
|
3215
|
12.86
|
6430
|
24
|
12000
|
-
|
0~3000Tg
|
3.21
|
1605
|
6.43
|
3215
|
12
|
6000
|
-
|
0~20Tg
|
-
|
-
|
-
|
20s
|
10000
|
表2等速跟踪的正弦机发送点数计算——变M-T法
|
|
0~6000Tg
|
0~3000Tg
|
0~1500Tg
|
0~20Tg
|
v=56°/s
|
T(s)
|
6.43
|
3.21
|
1.61
|
-
|
Δt(ms)
|
2
|
1
|
1
|
-
|
M
|
3215
|
3210
|
1610
|
-
|
ΔW(Tg)
|
1.87
|
0.93
|
0.93
|
-
|
v=28°/s
|
T(s)
|
12.86
|
6.43
|
3.21
|
-
|
Δt(ms)
|
3
|
2
|
1
|
-
|
M
|
4286
|
3215
|
3210
|
-
|
ΔW(Tg)
|
1.39
|
0.93
|
0.47
|
|
v=15°/s
|
T(s)
|
24
|
12
|
6
|
-
|
Δt(ms)
|
5
|
4
|
2
|
-
|
M
|
4800
|
3000
|
3000
|
|
ΔW(Tg)
|
1.25
|
1
|
0.5
|
-
|
v=0.06°/s
|
T(s)
|
-
|
-
|
-
|
20
|
Δt(ms)
|
-
|
-
|
-
|
4
|
M
|
-
|
-
|
-
|
5000
|
ΔW(Tg)
|
-
|
-
|
-
|
0.004
|
变M-T法的基本思想是:在 的范围内,令发送点数尽可能的大,并考虑发送频率取1ms整数倍的要求。因此在计算 时,首先计算好 ,再令 从1到5顺序取值,当恰好得到 时,取此时的 为发送频率。
图1为变M-T法确定正弦机发送频率流程。表2是对等速跟踪各速度值下的发送频率进行的计算验证。计算结果表明在各个速度、范围内做等速跟踪试验, 时间内发送的角位置信号的阶跃值 都很小,满足输出波形平滑性的要求。

图1变M-T法正弦机发送频率流程
4总结
根据该高炮随动系统测试的实际特点,通过对固定发送频率方式、固定点数方式和变M-T法方式的对比分析研究,得出了运用变M-T法方式作为正弦机输出信号频率的发送方式,通过计算可知,这种发送方式可满足输出波形平滑性的要求。
参考文献
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