Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№3
Ожидается:
16 Сентября 2025
Применение алгоритмов нечеткой логики в системе управления диаграммообразующим устройством гибридной зеркальной антенны
Fuzzy logic algorithms in the control system of a hybrid reflector antenna beamformer
Дата подачи статьи: 21.03.2018
УДК: 62-533.65, 621.396.67 (621.37)
Статья опубликована в выпуске журнала № 4 за 2018 год. [ на стр. 757-762 ]Аннотация:В статье рассматривается применение нечеткого алгоритма управления в диаграммообразующем устройстве на примере высокоэффективных антенных систем, к которым можно отнести комплексы на основе гибридных зеркальных антенн, позволяющие формировать узкие или многолучевые диаграммы направленности и обладающие высоким коэффициентом усиления. Гибридная зеркальная антенна представляет собой антенную систему, состоящую из многоэлементной облучающей решетки и зеркала, которое обычно выполняют в виде параболоида вращения. Облучающая решетка антенны состоит из набора активных облучателей определенной конструкции. Сама антенна имеет небольшую массу, простую конструкцию и низкую стоимость. Обоснованы возможности использования алгоритма нечеткой логики, который в зависимости от сложившейся ситуации на начальном этапе определяет рабочий сектор и значения амплитуды и фазы каждого излучателя антенной решетки в составе гибридной зеркальной антенны. Впоследствии этот алгоритм формирует управляющее воздействие в виде амплитуды и фазы, то есть амплитудно-фазового распределения, и подает эти значения на приемопередатчик, где происходит соответствующий сдвиг по фазе и формируется амплитуда на одном из излучателей. Таким образом, формируется главный лепесток в пределах рабочего сектора, соответственно сориентированного на ту или иную орбитальную позицию. Также приведены структурные схемы регулятора и системы управления, продукционные правила, описаны входные и выходные лингвистические переменные, приведены результаты работы данного алгоритма применительно к объекту управления. В результате применение данного алгоритма в системе управления диаграммообразующим устройством позволит расширить зону покрытия спутникового ретранслятора, адаптировать процесс настройки земной станции спутникового приема, повысить пропускную способность канала связи, улучшить качество сигнала и помехозащищенность при различных условиях функционирования данных спутниковых терминалов.
Abstract:The paper considers the questions of applying a fuzzy control algorithm in a beamformer. The example is high-efficiency antenna systems, which might include hybrid reflector antenna complexes that allow forming narrow or multi-beam radiation patterns possessing a high gain factor. A hybrid reflector antenna is an antenna system that consists of a multi-element irradiating grid and a mirror, which is usually performed in the form of a paraboloid of revolution. The irradiating array of the antenna consists of a set of active irradiators of a certain design. The antenna itself has a small mass and cost, as well as simple design. The paper justifies the feasibility of using fuzzy logic algorithms, which determines the working sector and the amplitude and phase value of each antenna array radiator in a hybrid mirror antenna depending on the situation at the initial stage. Later, this algorithm generates control actions in the form of an amplitude and phase (amplitude-phase distribution) and delivers these values to the transceiver where an appropriate phase shift occurs and an amplitude is formed on one of the radiators. Thus, within the working sector the main lobe is formed respectively oriented to this or that orbital position. The paper also shows the structural diagram of a controller and a control system, product rules, describes the input and output linguistic variables, gives the results of this algorithm in relation to a control object. As a result, the application of this algorithm in a beamformer control system will allow expanding the coverage area of a satellite transponder, adapting the tuning process of a satellite receiving earth station, increasing communication channel capacity, improving signal quality and jamming resistance under various conditions of satellite data operation.
Авторы: Белоусов О.А. (dyakin@mail.ru ) - Тамбовский государственный технический университет (доцент), Тамбов, Россия, кандидат технических наук, Рязанов Е.В. (711jorik@gmail.com) - Тамбовский государственный технический университет (магистрант), Тамбов, Россия, Колмыкова А.С. (anastasiya25tmb@gmail.com) - Тамбовский государственный технический университет (аспирант), Тамбов, Россия, Дякин А.И. (dyakin@mail.ru) - Тамбовский государственный технический университет (студент), Тамбов, Россия | |
Ключевые слова: гибридная зеркальная антенна, диаграмма направленности, нечеткая логика, нечеткий регулятор, система управления |
|
Keywords: hybrid reflector antenna, directivity diagram, fuzzy logic, fuzzy controller, a control system |
|
Количество просмотров: 13745 |
Статья в формате PDF Выпуск в формате PDF (22.98Мб) |
Применение алгоритмов нечеткой логики в системе управления диаграммообразующим устройством гибридной зеркальной антенны
DOI: 10.15827/0236-235X.124.757-762
Дата подачи статьи: 21.03.2018
УДК: 62-533.65, 621.396.67 (621.37)
Статья опубликована в выпуске журнала № 4 за 2018 год. [ на стр. 757-762 ]
В статье рассматривается применение нечеткого алгоритма управления в диаграммообразующем устройстве на примере высокоэффективных антенных систем, к которым можно отнести комплексы на основе гибридных зеркальных антенн, позволяющие формировать узкие или многолучевые диаграммы направленности и обладающие высоким коэффициентом усиления.
Гибридная зеркальная антенна представляет собой антенную систему, состоящую из многоэлементной облучающей решетки и зеркала, которое обычно выполняют в виде параболоида вращения. Облучающая решетка антенны состоит из набора активных облучателей определенной конструкции. Сама антенна имеет небольшую массу, простую конструкцию и низкую стоимость.
Обоснованы возможности использования алгоритма нечеткой логики, который в зависимости от сложившейся ситуации на начальном этапе определяет рабочий сектор и значения амплитуды и фазы каждого излучателя антенной решетки в составе гибридной зеркальной антенны. Впоследствии этот алгоритм формирует управляющее воздействие в виде амплитуды и фазы, то есть амплитудно-фазового распределения, и подает эти значения на приемопередатчик, где происходит соответствующий сдвиг по фазе и формируется амплитуда на одном из излучателей. Таким образом, формируется главный лепесток в пределах рабочего сектора, соответственно сориентированного на ту или иную орбитальную позицию.
Также приведены структурные схемы регулятора и системы управления, продукционные правила, описаны входные и выходные лингвистические переменные, приведены результаты работы данного алгоритма применительно к объекту управления.
В результате применение данного алгоритма в системе управления диаграммообразующим устройством позволит расширить зону покрытия спутникового ретранслятора, адаптировать процесс настройки земной станции спутникового приема, повысить пропускную способность канала связи, улучшить качество сигнала и помехозащищенность при различных условиях функционирования данных спутниковых терминалов.
Белоусов О.А. (dyakin@mail.ru ) - Тамбовский государственный технический университет (доцент), Тамбов, Россия, кандидат технических наук, Рязанов Е.В. (711jorik@gmail.com) - Тамбовский государственный технический университет (магистрант), Тамбов, Россия, Колмыкова А.С. (anastasiya25tmb@gmail.com) - Тамбовский государственный технический университет (аспирант), Тамбов, Россия, Дякин А.И. (dyakin@mail.ru) - Тамбовский государственный технический университет (студент), Тамбов, Россия
Ссылка скопирована!
Постоянный адрес статьи: http://swsys.ru/index.php?page=article&id=4537&lang=&like=1 |
Версия для печати Выпуск в формате PDF (22.98Мб) |
Статья опубликована в выпуске журнала № 4 за 2018 год. [ на стр. 757-762 ] |
Статья опубликована в выпуске журнала № 4 за 2018 год. [ на стр. 757-762 ]
Возможно, Вас заинтересуют следующие статьи схожих тематик:Возможно, Вас заинтересуют следующие статьи схожих тематик:
- Интеллектуальная система управления и мониторинга газовой котельной
- Метод автоматического синтеза нечетких регуляторов
- Использование нечеткой логики в бездатчиковом вентильном электроприводе
- Микроконтроллер для системы нечеткого регулирования в бездатчиковом вентильном электроприводе
- Человекоразумные программные системы интеллектуальной поддержки решений креативных проблем
Назад, к списку статей