Синтез і розробка інваріантних систем керування наведенням та стабілізацією основного озброєння танків

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03 – системи і процеси керування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, – 2016. Дисертація присвячена розробці аналогових і цифрових інваріантних систем наведення і стабілізації основного озброєння танків на основі створення математичних моделей збуреного руху танкової гармати відносно вісі цапф і танкової башти з гарматою відносно вісі повороту, а також імітаційних моделей зовнішніх збурень, що діють на основне озброєння в каналах вертикального і горизонтального наведення. Показано, що підвищення ступеня інваріантності замкненої системи стабілізації до дії зовнішніх збурень приводить до зниження запасу стійкості замкненої системи. Для збереження потрібного запасу стійкості запропоновано введення до системи додаткового контуру зворотнього зв'язку за кутовим прискоренням об'єкту стабілізації. Розглянуті особливості цифрової інваріантної системи стабілізації танкової гармати, зокрема необхідність використання цифрових низькочастотних фільтрів Баттеруорта і Ланцоша для фільтрації високочастотних завад вихідних сигналів датчиків. Доведено, що при побудові цифрового стабілізатора танкової гармати доцільне послідовно-паралельне використання цифрових фільтрів Баттеруорта і Ланцоша. Розроблена структура і здійснений вибір варійованих констант алгоритмів стабілізації, які забезпечують інваріантність замкненої системи наведення і стабілізації без суттєвого зниження її запасу стійкості. Моделювання процесів наведення і стабілізації в замкненій системі з подальшим аналізом цих процесів дозволяє зробити висновок про значне підвищення точності відробки зовнішнього збурення (в 1.8 – 1.9 рази) у порівнянні зі штатною.