Контроль эффективности (стр. 5 )

1        Самыми важными параметрами для обычных приложений AOCS являются инерция твердого тела, консольные собственные частоты гибких режимов (при их наличии), коэффициенты взаимодействия форм колебаний, и сокращенные коэффициенты затухания.

2        Обычно, неопределенность интервалов рассеивания определяется заданием процентной доли (плюс и минус) относительно номинального значения.

3        Эти интервалы можно также определить путем ссылки на свойства статистическогораспределения параметров, например, как 95 % совокупность вероятностей.

4        На пркатике, область неопределенности охватывает неопределенности и рассеивание по параметрам. В частном случае общего проектирования для ряда или семейства спутников с возможно различными характеристиками и настройками, она также охватывает диапазон различных возможных значений для этих параметров.

5        Наиболее общими корневыми причинами для таких неопределенностей является отсутствие характеризации системных параметров (например: характеристики гибкого режима батареи солнечных элементов оцениваются только посредством анализа), неотъемлемые ошибки измерения системных параметров (например: погрешность измерения сухой массы), изменения в системных параметрах на протяжении срока службы системы, и отсутствие характеризации особенной модели изместного типа продукта.

Сокращенная область неопределенности Должна быть определена сокращенная область неопределенности, в котрой система работает номинальным образом.

Примечания

1        В настоящем контексте «работать нормальным образом» означает «верифицировать номинальные пределы устойчивости».

2        Определение такой сокращенной области неопределенности заказчиком не обязательно, и зависит от валидации проекта и философии верификации.

3        Для практического использования данной сокращенной области неопределенности, смотрите  5.2.7.

Расширенная область неопределенности Необходимо определить расширенную область неопределенности, в которой система работает безопасно, но с потенциально ухудшенными пределами устойчивости, согласованными с заказчиком.

Примечания

1        Определение такой сокращенной области неопределенности заказчиком не обязательно, и зависит от валидации проекта и философии верификации.

2         Для практического использования данной расширенной области неопределенности, смотрите пункт 5.2.7.

Требование устойчивости Свойство устойчивости должно демонстрироваться по всей области неопределенности. Если область неопределенности разделена на сокращенную и расширенную, согласно пункта 5.2.1, свойство устойчивости должно демонстироваться на расширенной области. Метод (или методы), используемые для демонстрации устойчивости, должны быть описаны и обоснованы.

Примечание - Для этой цели доступны несколько методов. Например, устойчивость линейной системы, неизменной во времени может быть продемонстрирована путем исследования собственных значений статичной матрицы замкнутого состояния.

Необходимо определить точку области неопределенности, ведущую к худшему случаю устойчивости. Соответствующее условие устойчивости должно быть верифицировано подробной временной симуляцией управляемой системы. Идентификация контрольных точек Контрольные точки будут определяются согласно природе и структуре неопределенностей, влияющих на систему управления.

Примечания

1        Эти контрольные точки замкнутой системы соответствуют точкам, в которых верифицируются требования предела устойчивости. Они ассоциируются с неопределенностями, которые влияют на поведение системы.

2        Определение этих контрольных точек и идентификация соответствующих типов неопределенностей является частью опыта в инжиниринге систем управления; это может быть очень просто для простых цепей управления (системы SISO), и сложнее для комплексных контуров (MIMO, гнездовые системы). Руководства и технические подробности по дальнейшей работе находятся вне рамок данного документа.

Выбор и обоснование индикаторов пределов устойчивости Для контуров SISO, запас усиления, запас фазы и модуля будет использоваться как индикатор по умолчанию. Для контуров MIMO, функции чувствительности и дополнительной чувствительности будут использоваться как индикаторы по умолчанию. Надлежащие индикаторы предела устойчивости должны быть идентифицированы и обоснованы котролером проектирования согласно природе и структуре неопределенностей, влияющих на систему. Если другие индикаторы будут выбраны подрядчиком, это отклонение должно быть обосновано, с установлением связи между отклонениями по умолчанию.

Примечания

1        Классическими и обычными индикаторами пределов для систем SISO LTI являются запасы прочности и фазы. Тем не менее, в некоторых ситуациях, эти индикаторы могут быть недостаточными даже для контуров SISO, и дополняются пределом модуля.

2        Для контуров SISO, функции чувствительности и дополнительной чувствительности также являются ценными индикаторами предела. Хотя предел модуля напрямую связан с - нормой функции чувствительности.

3        Дополнительные индикатолры, такие как запас по времени запаздывания, могут также предоставить ценную информацию, согласно характеру системы и структуре ее неопределенностей.

4        Выбор наиболее подходящего индикатора предела является частью опыта в инжиниринге систем управления. Руководства и технические подробности по дальнейшей работе находятся вне рамок данного документа.

Требования к пределу устойчивости Номинальные пределы усточивости задаются с использованием значений , , , и таким образом, чтобы выполнялись следующие отношения: Запас усиления больше чем  . Предел фазы больше чем . Предел модуля больше чем . Функции пика чувствительности и дополнительной чувствительности ниже чем . Деградированные пределы устойчивости задаются путем указания значений , , и таким образом, чтобы выполнялись следующие отношения: Запас усиления больше чем . Предел фазы больше чем Предел модуля больше чем Функции пика чувствительности и дополнительной чувствительности ниже чем .

Примечания

1        По определению , , и .

2        Числовые значения, которые будут установлены для требуемых пределов, будут  определены опытом заказчика; здесь нет общего применимого правила, хотя значения 6 дБ, 30°, 6 дБ могут считаться «классическими».

Верификация пределов устойчивости с одной областью неопределенности Требования к номинальным пределам устойчивости должны быть продемонстрированы по всей области неопределенности.

Примечания

1        Данный пункт прменим в случае, когда определяется одна область неопределнности – см пункт 5.2.1.

2        Термин «номинальные пределы устойчивости» понимается согласно  5.2.5 a.

5.2.7 Верификация пределов устойчивости с сокращенной и расширенной областями неопределенности

Номинальные пределы устойчивости, указанные заказчиком, должны быть продемонстрированы по сокращенной области неопределенности. Деградированные пределы устойчивости, указанные заказчиком, должны быть продемонстрированы по расширенной области неопределенности.

Примечания

1        Этот пункт применим в случае, когда определены сокращенная и расширенная области неопределенности. см пункт 5.2.1.

2        Термины «номинальные» и «деградированные» пределы устойчивости понимаются согласно  5.2.5, a и b, соответственно.

3        Данная формулировка избегает риска двусмысленности, упомянутого в 5.1 путем четкого указания того, над какой область неопределнности верифицируются пределы. Здесь определена сокращенная область неопределенности, где указан номинальный уровень пределов устойчивости; в осталноей части области неопреленности, приняты деградированные пределы.