DE2302789A1

DE2302789A1 - SETPOINT REGULATION OF THE DIRECTION OF A TWO AXIS MOVABLE, LARGE AND HEAVY MIRROR ANTENNA

Info

Publication number: DE2302789A1
Application number: DE19732302789
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ruppel
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1973-01-20
Filing date: 1973-01-20
Publication date: 1974-08-01

Description

Sollwert-Folgeregelung der Richtung einer in zwei Achsen beweglichen, großen und schweren Spiegelantenne ( Zusatz zu Patent 1 276842 ) Die Erfindung bezieht sich auf eine Sollwert-Folgeregelung der Richtung einer in zwei Achsen beweglichen, großen und schweren Spiegelantenne, bei der die Differenz zwischen einem in zwei Komponenten vorgegebenen, zeitlich veränderlichen Sollwert und einem gemessenen Istwert der Antriebsregelung der beiden Achsen der Antenne zwecks fortgesetzter Beseitigung der Richtungsdifferenz mittels eines im Achsenschnittpunkt der Antenne angeordneten, in zwei Achsen beweglichen Meßgerätes zugeführt wird, dessen Achsen mit Winkelmeßeinrichtungen hoher Auflösung ausgestattet sind und dessen Richtungskomponenten vorzugsweise durch die Richtung der optischen Achse eines sogenannten Fehlerdetektors definiert werden, derjseinerseits im Zusammenwirken mit an der Antenne angebrachten optischen Hilfsmitteln im Stande ist in zwei Komponenten die Richtungsdifferenz zwischen der Antenne und dem Meßgerät wenigstens nahezu verzögerungsfrei und mit hinreichend hoher Linearität zu messen, wobei das Meßgerät von der gemessenen Richtungsdifferenz so geregelt wird, daß es im Rahmen seiner regeldynamischen Grenzen der Antennenrichtung folgt, und daß zur Elimination der dynamischbn Fehler des Meßgerät es der Istwert der Antenne durch Addition des von den Winkelmeßeinrichtungen des Meßgerät es gemessenen Richtungswertes und der von dem Fehlerdetektor gemessenen Richtungsdifferenz gebildet wird, nach Patent 1 276 142. Setpoint follow-up control of the direction of a movable in two axes, large and heavy mirror antenna (addendum to patent 1 276842) The invention relates on a setpoint follow-up control of the direction of a movable in two axes, large and heavy mirror antenna where the difference between one in two Components specified, time-variable nominal value and a measured Actual value of the drive control of the two axes of the antenna for the purpose of continued Elimination of the directional difference by means of an in the axis intersection of the antenna arranged, in two axes movable measuring device is supplied, the axes of which are equipped with high resolution angle measuring devices and their directional components preferably by the direction of the optical axis of a so-called error detector be defined, which in turn in cooperation with attached to the antenna optical aids The difference in direction is capable of having two components between the antenna and the measuring device at least almost instantaneously and with to measure sufficiently high linearity, the measuring device from the measured difference in direction is regulated so that it is within its dynamic control limits of the antenna direction follows, and that the actual value is used to eliminate the dynamic errors of the measuring device of the antenna by adding that measured by the angle measuring devices of the measuring device Direction value and the direction difference measured by the error detector formed is, according to patent 1,276,142.

Im vorgenannten Hauptpatent ist eine Sollwert -Folgeregelung dargestellt und beschrieben, mit deren Hilfe die Istwerte der beiden Positionswinkel einer Reflektorantennenanlage trotz möglicher Ungenauigkeiten der Achsjustierungen oder unbekannter geringer Eigenbewegungen der Achslager mit hoher Präzision bestimmt werden können.In the aforementioned main patent, a setpoint follow-up control is shown and described, with the help of which the actual values of the two position angles of a reflector antenna system despite possible inaccuracies in the axis adjustments or unknown minor intrinsic movements the axle bearings can be determined with high precision.

In Fällen, in denen der Kippbereich der Anlage bis in die Zenitstellung mit Elevationswinkeln bis uber etwa 800 genutzt werden soll, hat es sich mit der im Hauptpatent beschriebenen Ausführung ergeben, daß es sich eine ungenaue Azimutmeßung insbesondere bei großen Elevationswinkeln einstellt. Um diesen Mangel auszuschlieBen, benötigt die bekannte Anlage der Folgeregelung zusätzlich einer zweiten, nach einem anderen Prinzip arbeitenden Meßanordnung und einer Umschalteinrichtung, die bei hohen Elevationswinkeln die Meßung automatisch auf die zweite, weniger genaue Anordnung umschaltet. Dieses Umschalten der Meßfühler bringt aber erfahrungsgemäß immer allerlei Unruhen und Ungenauigkeiten in das Regelsystem.In cases in which the tilting range of the system extends to the zenith position to be used with elevation angles up to over about 800, it has become with the In the embodiment described in the main patent show that it is an inaccurate azimuth measurement especially at large elevation angles. To rule out this deficiency, the well-known system of the follow-up control also requires a second, after one other principle working measuring arrangement and a switching device, which at high elevation angles, the measurement is automatically applied to the second, less precise arrangement switches. However, experience has shown that this switching of the sensors always brings all sorts of things Riots and inaccuracies in the control system.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die Soliwert-Folgeregelung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit dieser das Meßverfahren bei Elevationswinkeln von mehr als 800 ohne Umschaltung auf Zusatzeinrichtungen durchgeführt werden kann.Accordingly, the invention is based on the object that Target value follow-up control of the type mentioned to the effect that with this the measuring method at elevation angles of more than 800 without switching to additional equipment can be carried out.

Gemäß der Erfinaung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein optisches Hilfsmittel als ein außerhalb des Reflektorscheitels an der Antenne vorgesehener Referenzspiegel ausgebildet ist, und daß dieser Referenzspiegel an der Antenne so befestigt ist, daß die Spiegelsenkrechte stets durch das Meßgerät geht und dort mit der Reflektorachse einen Winkel bildet, dessen Wert als Korrektur der jeweiligen Meßgröße des Istwertes zugeschlagen wird.According to the invention, this object is achieved in that an optical Aid as one provided outside of the reflector apex on the antenna Reference mirror is formed, and that this reference mirror on the antenna so is attached that the mirror perpendicular always goes through the measuring device and there forms an angle with the reflector axis, the value of which is used as a correction of the respective Measured variable of the actual value is added.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es nicht mehr erforderlich, daß eine Bedarfsumschaltung mit entsprechenden Fühlern vorgesehen wird, so daß im präzisen Regelsystem auch keine Unruhen und Schwierigkeiten, die sich bei entsprechenden Umschaltungen sonst einstellen, in Kauf genommen werden müssen. Auf diese Weise arbeitet das System absolut störungsfrei und erlaubt die Verfolgung einer Strahlungsquelle mit kaum ins Gewicht fallenden Streuungen.With these measures according to the invention, it is no longer necessary that a demand switch is provided with appropriate sensors, so that in precise control system also no disturbances and difficulties that arise with appropriate Otherwise, switchovers will have to be accepted. In this way the system works absolutely trouble-free and allows a radiation source to be tracked with scarcely significant scatter.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß der Referenzspiegel starr am Reflektor befestigt ist.An advantageous further development of the invention is also distinguished characterized in that the reference mirror is rigidly attached to the reflector.

In er Zeichnung ist eine Darstellung der Anordnung der Meßmittel schematisch angegeben.In he drawing a representation of the arrangement of the measuring means is schematic specified.

Das Führungsgerät 7 mit dem Fehlerdetektor 2 ist gemäß dieser Darstellung auf einer Konsole der Reflektorlagerung derart angebracht, daß seine Drehachse mit der Drehachse des Reflektors 10 und seine Schwenkachse mit der Schwenkachse des Reflektors zusammenfallen. Der Fehlerdetektor 2 ist gegen einen Planspiegel 6, d.h.The guide device 7 with the fault detector 2 is shown in FIG this Representation on a console of the reflector mounting attached in such a way that its Axis of rotation with the axis of rotation of the reflector 10 and its pivot axis with the pivot axis of the reflector coincide. The error detector 2 is against a plane mirror 6, i.e.

einen Referenzspiegel, gerichtet, welcher am Reflektor 10 angebracht ist. Mittels dieses Planspiegeis6 werden die Strahlen reflektiert, wodurch eine Korrektur der Reflektorstörung vorgenommen werden kann. Die optische Verbindung vom Fehlerdetektor 2 zum Planspiegel 6 kann entweder direkt wie gezeichnet, oder über Umlenkspiegel erfolgen. Das Besondere bei dieser Ausführung ist dabei, daß das optische Hilfsmittel, in diesem Pall der Planspiegel 6 derart am Reflektor 10 der Antenne angebracht ist, daß die Spicgelsenkrechte 14 stets durch das Meßgerät, d.h. den Fehlerdetektor 2 geht und dort mit der Reflektorachse 15 einen bestimmten Winkel « bildet, dessen Wert bekannt ist und welcher Wert als Korrektur der jeweiligen Meßgröße des Ietwertes zugeschlagen wird.a reference mirror, directed, which is attached to the reflector 10 is. By means of this plan mirror6 the rays are reflected, whereby a Correction of the reflector interference can be made. The optical connection from the error detector 2 to the plane mirror 6 can either be done directly as shown, or take place via deflection mirror. The special thing about this design is that the optical aid, in this pall the plane mirror 6 on the reflector 10 the antenna is attached so that the mirror vertical 14 is always through the measuring device, i.e. the error detector 2 goes and there with the reflector axis 15 a certain Angle «, the value of which is known and which value is a correction of the respective Measured variable of the actual value is added.

Um die Messung dabei äußerst genau und von Unruhen befreit, durchführen zu können, ist es von Vorteil, wenn der Planspiegel 6 starr am Reflektor 10 angebracht ist, wobei auch bei dieser Ausführung der Planspiegel an der Rückseite des Reflektors angebracht wird.In order to make the measurement extremely precise and free from unrest It is advantageous if the plane mirror 6 is rigidly attached to the reflector 10 is, with the plane mirror on the back of the reflector in this embodiment as well is attached.

Claims

P a t e n t a n 8 p r ii c h e

1. Setpoint follow-up control of the direction of a movable in two axes, large and heavy mirror antenna where the difference between one in two Components specified, laterally changeable »setpoint and a measured Actual value of the drive control of the two axes of the antenna for the purpose of continued Elimination of the directional difference by means of an in the axis intersection of the antenna arranged, in two axes movable measuring device is supplied, the axes of which are equipped with high resolution angle measuring devices and their directional components preferably by the direction of the optical waxes of a so-called flaw detector be defined, which in turn in cooperation with attached to the antenna optical aids is able to split the directional difference in two components between antenna and measuring device at least almost without delay and with sufficient high linearity to measure, the measuring device on the measured direction difference is regulated in such a way that it gsinclert according to t uim Framework of its dynamic control The limits of the antenna direction follow, and that for the elimination of dynamic errors of the measuring device it is the actual value of the antenna by adding that of the angle measuring devices of the measuring device measured direction value and that measured by the error detector Directional difference is formed, according to Patent 1 276 142, characterized in that that an optical aid as one outside of the reflector apex on the antenna (10) provided reference mirror (6) is formed and that this reference mirror is attached to the antenna so that the mirror perpendicular (14) is always through the Measuring device (2) goes and there forms an angle () with the reflector axis (15), its value as a correction of the respective measured variable of the actual value is added to the sem will.

2. Setpoint follow-up control according to claim 1, characterized in that: that the reference mirror (6) 'is rigidly attached to R.-reflector (10).