Н.В.Чистяков. Обуздание интеграла

 

Введение

 Для того, чтобы получить из выходного сигнала ДУСа угол поворота, необходимо интегрировать выходной сигнал ДУСа [2]. Эта операция сопряжена с трудностями.

 

1. Интегрирование неизбежно порождает нарастающие во времени ошибки, и интеграл становится "расходящимся". На то есть две основные причины:

 

1) всегда имеется "уход ДУСА", то есть несоответствие паспортного значения выходного сигнала фактической угловой скорости;

2) всегда имеется "шум ДУСа", то есть быстро изменяющееся случайное слагаемое в выходном сигнале ДУСа.

 

2. Ещё одной проблемой интегрирования выходного сигнала ДУСа являются начальные условия, то есть ответ на вопрос: чему равен угол поворота в начальный момент интегрирования?

 В этих заметках будет показан путь преодоления трудностей интегрирования.

 

Обратная связь

Секрет обуздания  интеграла от выходного сигнала ДУСа заключается в использовании обратной связи и коррекции.  Интеграл выходного сигнала постоянно сопоставляется с данными об искомом угле от  какого-либо ещё источника информации, например, от маятника (акселерометра). Результаты сопоставления накапливаются за длительное время фильтром, а  по накопленным результатам сопоставления корректируется выходной сигнал ДУСа, а  вместе с ним и вычисляемый интеграл. Схема обуздания интеграла приведена на рис.1.

 

Рис.1. Обратная связь по вычисленному интегралу с коррекцией от дополнительного источника информации

 

 

Схема рис.1 представляет из себя обычное следящее кольцо и может проектироваться и анализироваться по методикам теории автоматического управления. Любители теории могут получить ту же схему, используя фильтрацию Калмана или другие аналогичные методики. 

Важной особенностью схемы рис.1 является то, что если фильтр корректирующего сигнала содержит интегратор, то съедается ненулевая  составляющая сигнала ДУСа, соответствующая нулевой угловой скорости. Ответственность за устойчивость следящего кольца лежит, естественно, на авторе корректирующего фильтра. 

 

 

Ловушка крена

 Так можно назвать ожидающую нас далее проблему. Она будет освещена в следующих заметках, но только в том случае, если это действительно вызывает интерес у читателей. Пишите в "Обсудить" и на info@dpla.ru.

 

Литература

1. Н.В.Чистяков. Что меряет акселерометр. - Сайт ДПЛА.ру [назад]

2. Н.В.Чистяков. Что даёт ДУС. - Сайт ДПЛА.ру [назад]

 

SpyLOG