ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Скорости и ускорения в системах стабилизации из "Динамический синтез систем гироскопической стабилизации " Угловые скорости и ускорения, которые должна отрабатывать система стабилизации, в значительной мере определяют достижимую точность стабилизации. Увеличение скоростей и ускорений ведет к усложнению структуры системы, увеличению ее габаритов и т. д. С другой стороны, наибольшие скорости и ускорения системы стабилизации получаются различными при одних и тех же параметрах качки в зависимости от числа и расположения осей и колец подвеса платформы. Отметим, что точно так же угловые скорости и ускорения систем сопровождения цели, светила и т. д. [c.23] Не будем останавливаться на определении оптимального вида и ориентации осей карданова подвеса стабилизируемой платформы (или подвеса в системе сопровождения) с учетом конструктивных и других особенностей. Ограничимся рассмотрением только скоростей и ускорений для нескольких случаев, типичных при использовании двух- и трехосного подвесов. [c.24] Косинусы углов между осями неподвижной и подвижной систем, входящие в уравнения (2.31), равны соответствующим элементам матрицы (2.28). Направляющие косинусы оси Ох в неподвижной системе координат, входящие в уравнения (2.30), определяются элементами первой строки матрицы (2.28) при 0 = 0 либо элементами первой строки матрицы (2.19). [c.25] Скорость и ускорение обкатки по оси дифферента (2.33) и (2.36) не превосходят скорости и ускорения качки. Скорости и ускорения обкатки по осям рыскания и крена (2.32), (2.34), (2.35) и (2.37) стремятся к бесконечности при у 90°. Последнее согласуется с замечанием в предыдущем параграфе относительно больших скоростей и ускорений обкатки при больших углах поворота внутреннего кольца трехосного подвеса рассматриваемого типа. [c.26] Для получения неограниченных значений угла у в трехосном подвесе необходимо изменить расположение его осей, одновременно ограничив какой-либо другой из углов качки. В этом случае ось внутреннего кольца должна быть перпендикулярна к оси дифферента. Если, например, может быть ограничен угол крена 0, то ось внутреннего кольца должна быть направлена по оси крена. В этом случае получим трехосный подвес, повернутый в горизонтальной плоскости на 90° относительно подвеса, показанного на рис. 2.9. Скорости и ускорения обкатки колец в таком подвесе определятся из соотношений (2.32) — (2.37) после перемены в них местами углов 7 и 0. [c.26] Телескоп в двухосном подвесе с вертикальным расположением оси внешнего кольца. Телескоп, следящий за звездой, связан с качающимся объектом при помощи двухосного подвеса (рис. 2.10), имеющего горизонтальное (ось Ог внешнего кольца) и вертикальное (ось Ои внутреннего кольца, жестко связанного с телескопом) наведения. Оси подвижной системы координат Охуг при отсутствии качки неподвижны в пространстве. В этом случае положение звезды определяется в данной системе координат курсовым углом q и высотой h [26]. [c.26] В общем случае, при любых углах q и h, переход от подвижной системы координат к системе Ouvw получается путем поворота внешнего кольца подвеса вместе с внутренним кольцом на угол q вокруг вертикальной оси Oz, т. е. оси горизонтального наведения, и последующего поворота полученной системы координат Ouy z вместе с внутренним кольцом подвеса на угол h вокруг оси Ои, т. е. оси внутреннего кольца, или оси вертикального наведения. [c.27] В результате двух указанных поворотов колец подвеса ось Ov, перпендикулярная к плоскости внутреннего кольца и совпадающая с оптической осью телескопа, будет направлена на звезду, а оси Ои и Ov будут перпендикулярны к направлению на звезду. При качке объекта указанные направления осей системы Ouvw будут сохраняться благодаря обкатке колец подвеса вокруг осей горизонтального и вертикального наведений. [c.27] При выполнении условий (2.44) телескоп может вращаться вокруг собственной оптической оси, но при этом последняя остается направленной на звезду. [c.28] Косинусы углов между осями Ои и Ow, перпендикулярными к направлению на звезду, и осями подвижной системы координат, входящие в выражения (2.45) и (2.46), равны соответствующим элементам первой и третьей строк матрицы (2.43). [c.28] Скорость и ускорение по оси внутреннего кольца (2.52) и (2.54) не превосходят скорости и ускорения качки. Скорость и ускорение по оси внешнего кольца (2.51) и (2.53) соответственно могут быть значительно большими. Они стремятся к бесконечности при Р 90°, т. е. при приближении звезды к линии горизонта на продолжениях оси Ох. Наибольшее значение р, при котором возможна стабилизация, определяется из соотношений (2.51) и (2.53) при заданных скоростях и ускорениях качки и достижимых скоростях и ускорениях стабилизации. Соответствующая наименьшая высота звезды равна h — 90° — р. [c.30] Если взять другой двухосный подвес телескопа, получаемый из рассматриваемого разворотом оси внешнего подвеса до совмещения ее с продольной осью объекта, то наиболее тяжелые условия стабилизации на качке получатся для звезд, расположенных вблизи горизонта по продольной оси объекта. Здесь, как и во всех случаях двухосного подвеса, мертвые зоны системы стабилизации получаются вблизи точек пересечения небесной сферы с продолжениями оси внешнего кольца подвеса. [c.30] Во всех случаях двухосного подвеса с горизонтальным расположением оси внешнего кольца не возникает трудностей при обсервации звезд, близких к зениту, т. е. при а 90° и Р О, как следует из уравнений (2.51)—(2.54). [c.30] Огметим, что выражения для скоростей и ускорений обкатки колец двухосного подвеса получены здесь без учета приращений углов качки, что справедливо при малых значениях последних. [c.30] При больших углах качки анализ аналогичен предыдущему, но выражения для скоростей и ускорений усложняются. [c.30] Пример 2.1. Стабилизируемая платформа установлена в трехосном подвесе ось внешнего кольца подвеса параллельна продольной оси самолета (см. рис. 2.9). Наибольшие достижимые скорости и ускорения обкатки по каждой из осей подвеса равны 30 град сек и 40 град/сек . [c.30] Наибольшие ожидаемые скорости и ускорения качки самолета по его осям Ох, Оу, Ог составляют Q, ах = 5 град/сек, Q ах = Ю град/сек . Найдем наибольший угол тангажа Ymaxi при котором еще возможна стабилизация, т. е. еще можно обеспечить необходимые скорости и ускорения обкатки. [c.30] Из второго соотношения, как более сильного ограничения угла Уп,ач, находим предельный допустимый угол тангажа = 65 . [c.31] Пример 2.2. Антенна радиолокатора установлена на корабле в двухосном подвесе с горизонтальным и вертикальным наведениями (см. рис. 2.10). Наибольшие скорости и ускорения горизонтального и вертикального наведений равны 60 град/сек и 60 град/сек . Наибольшие скорость и ускорение качки корабля по осям Ох, Оу, Ог равны тах = Ю град/сек и Ящах = 6 град/сек . Найдем наибольшую угловую высоту Лп]ач объекта сопровождения антенны или наибольший угол вертикального наведения, при котором еще возможна стабилизация оси антенны на качке. Движение объекта сопровождения относительно корабля не учитываем. [c.31] Вернуться к основной статье