ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Виды исследуемых систем гироскопической стабилизации. — Возмущающие воздействия из "Динамический синтез систем гироскопической стабилизации " В качестве системы гироскопической стабилизации рассматривается система автоматического регулирования, обеспечивающая на движущемся объекте (корабле, ракете и т. д.) сохранение определенной угловой ориентации некоторого тела относительно системы координат, оси которой определенным образом ориентированы в пространстве. Назовем эту систему координат опорной, или неподвижной. В зависимости от конкретной задачи это может быть, например, инерциальная система координат или система, оси которой направлены по сторонам света и по вертикали места, где находится движущийся объект. [c.9] Система стабилизации обеспечивает постоянство углов между осями неподвижной системы координат и осями, жестко связанными со стабилизируемым телом, которое в дальнейшем будем называть стабилизируемой платформой. Вопросы пространственной стабилизации самого движущегося объекта здесь не рассматриваются. [c.9] Стабилизируемая платформа кинематически связана с движущимся объектом системой колец и осей (кардановым подвесом). [c.9] Расположение и число осей (одна, две, три и более) зависят от назначения системы. [c.9] На рис. 1. 1 в качестве примера изображена стабилизируемая платформа Я в двухосном подвесе. Внешняя ось А—А подвеса связана с движущимся объектом. Оптическая ось телескопа Т, установленного на платформе, должна быть непрерывно направлена на звезду при любых положениях движущегося объекта. Поскольку любое угловое положение телескопа в пространстве может быть получено поворотом его вокруг трех осей и поскольку поворот телескопа вокруг направления на звезду не играет роли, в данном случае достаточно обеспечить поворот платформы относительно движущегося объекта вокруг двух осей. [c.9] Каналы стабилизации в действительности обычно сложнее, чем показано на рис. 1. 1. В них могут использоваться дополнительные сигналы от телескопа, от счетно-решающих устройств, сигналы по производным угла качки и ошибки стабилизации и т. д. Стабилизатор может быть корректируемым (см. главу 9), когда не только обеспечивается независимость положения платформы от движения объекта вследствие качки и маневра, но и осуществляются сравнительно медленные повороты платформы по некоторым законам. В этом случае предусматриваются специальные цепи коррекции, формирующие дополнительные сигналы на исполнительных двигателях, и т. д. [5, 14, 34, 36, 38, 42]. [c.10] К стабилизирующим моментам кроме моментов исполнительных двигателей или других исполнительных устройств могут относиться также моменты гироскопической реакции гироскопов, установленных на платформе. Системы, в которых моменты гироскопической реакции непосредственно воздействуют на стабилизируемую платформу, представляют собой силовые гироскопические стабилизаторы [3, 5, 18, 34, 36, 38, 42]. [c.11] Системы стабилизации, в которых стабилизирующие моменты создаются только исполнительными двигателями или другими исполнительными устройствами, а моменты гироскопической реакции гироскопов не используются для непосредственной компенсации моментов, возмущающих платформу, будем называть системами косвенной стабилизации. Гироскопические элементы в системах косвенной стабилизации могут использоваться лишь для выявления отклонений платформы от заданного положения и для формирования управляющих сигналов. [c.11] Отдельный вид представляют собой многоступенчатые стабилизаторы, среди которых практическое значение имеют системы двухступенчатой стабилизации. В такой системе рассмотренная выше платформа является элементом первой ступени стабилизации. На ней дополнительно устанавливается в отдельном кар-дановом подвесе вторая платформа. Это вторая ступень стабилизации, возмущаемая ошибками стабилизации ( остатками качки ) первой платформы. Вторая платформа стабилизируется в пространстве с более высокой точностью, чем первая. [c.11] Системы гироскопической стабилизации различных видов рассматриваются в главах 5—10. [c.11] Принципиально возможна идеальная стабилизация платформы в инерциальном пространстве. Для этого необходим идеальный подвес платформы без трения в опорах, с осями, неизменно проходящими через центр тяжести платформы. В этом случае платформа инвариантна к движению корабля, самолета или другого объекта, на котором она установлена, и сохраняет неизменное положение в инерциальном пространстве без каких-либо затрат энергии, в частности без использования энергии стабилизирующих двигателей. Этим системы стабилизации принципиально отличаются от таких систем пространственного регулирования, как следящие системы воспроизведения угла, например системы сопровождения цели. [c.11] Системы идеален. Чтобы обеспечить поЛную инвариантность (отсутствие ошибки) следяш,ей системы воспроизведения угла по отношению к управляюш,ему воздействию, необходимо получить от исполнительных устройств мош,ность, стремяш,уюся к бесконечности. [c.12] Стабилизация в инерциальном пространстве, близкая к идеальной, описана, например, в работе [52] для случая использования поплавковых гироскопов с малыми кинетическими моментами. [c.12] Отбрасывание вертикального участка характеристики М (й) не влияет на точность исследований при больших ускорениях качки. При малых же ускорениях качки, для которых характерно сглаживание скачков момента трения, это упрош,ение приводит к получению завышенных ошибок стабилизации. Оценка больших и малых в этом смысле ускорений качки дана в главе 5. [c.12] Вторая составляюш,ая ошибки, обусловленная обкаткой двигателя и связанных с ним редуктора и других враш,аюш,ихся частей, т. е. ошибка от обкатки [3, 38], возникает вследствие того, что при наличии редуктора ротор двигателя должен враш,аться с ускорениями, пропорциональными ускорениям качки, а это создает в системе стабилизации инерционные нагрузки и нагрузку из-за вязкого трения между статором и ротором двигателя. Указанная нагрузка из-за вязкого трения остается и в безредукторной системе, где ротор непосредственно связан с платформой и вместе с ней остается неподвижным в инерциальном пространстве. В этом случае инерционная нагрузка от обкатки двигателя отсутствует. [c.13] Ошибки стабилизации, обусловленные обкаткой, зависят от характеристик [3,5, 14, 34,38, 42, 43 ] качки движуш,егося объекта, на котором установлена платформа. [c.13] В дальнейшем, при исследовании динамики стабилизаторов различного типа учитываются возмуш,ения именно этих двух видов связанные с внешним моментом и с обкаткой. Не рассматриваются возмуш,ения, порождаюш,ие ошибки чувствительных элементов систем стабилизации, например такие, как уходы гироскопов. Эти ошибки подробно исследованы в ряде работ [5, И, 14, 34, 36, 38, 42]. [c.13] Вернуться к основной статье