ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Требования, предъявляемые к системе управления гиростаv билизатора. Оптимальные системы из "Динамический синтез систем гироскопической стабилизации " Задача управления гиростабилизатором возникает при необходимости удержания стабилизированной платформы неподвижной относительно инерциальной или географической системы координат (коррекция гиростабилизатора) или поворачивания ее по какому-либо закону относительно некоторой системы координат (собственно управление гиростабилизатором). [c.283] В дальнейшем изложении будет использоваться более обш,ий термин управление гиростабилизатором применительно как к задаче коррекции, так и к задаче управления гиростабилизатором. [c.283] Контур управления гиростабилизатора, пример которого изображен на рис. 6.1, в подавляюш,ем большинстве случаев имеет собственные частоты на несколько порядков меньше, чем собственные частоты контура стабилизации. Это позволяет почти всегда рассматривать гиростабилизатор как управляемый объект системы управления в упрош,енном виде, сводя его к простейшему звену обычно интегрируюш,его типа. Такая постановка задачи не исключает некоторых особых случаев, когда гиростабилизатор используется в качестве исполнительного элемента и когда динамические требования являются настолько жесткими, что упрош,енное рассмотрение его не оказывается приемлемым. [c.283] Рассмотрим получение передаточной функции одноосного гиростабилизатора как управляемого объекта на примере силового стабилизатора (см. главу 6). [c.283] Электромеханическая схема управляемого одноосного силового гиростабилизатора приведена на рис. 9.1. Эта схема соответствует более общ,ему по сравнению с рис. 6.1 случаю, когда имеет место некоторый задаваемый закон движения стабилизированной платформы относительно оси стабилизации. [c.283] ДУ — датчик угла на оси стабилизации УУ — управляющее устройство, которое может иметь в своем составе усилитель, интеграторы, изодромные устройства и фильтры = (а — 0) — задающее воздействие на входе системы управления — заданное (программное) значение угла поворота стабилизированной платформы относительно некоторого начального значения 0 — угол наклона основания (угол качки) г ) 2 = (а — 0) — угол поворота стабилизированной платформы относительно основания а — отклонение платформы от некоторого начального положения тЭ-= = (а — а) — ошибка системы управления. [c.284] Эта формула соответствует рассмотренной ранее структурной схеме (см. рис. 6.3), если в ней заменить момент суммой моментов Ма + Мд. . В формуле (9.2) использованы обозначения из 6.1 W (р) — передаточная функция разомкнутой системы стабилизации (6.22) Тд. г — постоянная времени двигателя совместно с гироскопом (6.17) и Т — величина, обратная частоте свободных колебаний гиростабилизатора (6.14). [c.285] Первое слагаемое суммы (9.2) представляет собой результат действия момента на оси стабилизации. Быстрые изменения момента Ml, вызванные наклоном основания, дают динамическую ошибку стабилизатора, которая рассмотрена в 6.3. Медленные изменяющиеся и постоянные значения момента не влияют на угол а, так как при i оо передаточная функция W (р) оо [см. выражение (9.2)]. [c.285] Второе и третье слагаемые суммы (9.2) представляют собой результат действия момента на оси прецессии. Как было показано в 6.3, быстрые изменения этого момента практически не влияют на угол стабилизации. [c.285] Для медленно меняющихся и постоянных составляющих момента на оси прецессии второе слагаемое практически обращается в нуль, так как для t оо имеем W (р) оо. [c.285] При близости собственных частот следует пользоваться более точными выражениями (9.3) и (9.4). [c.286] К аналогичному результату можно прийти, если учесть упругость подвеса гироскопа и упругость редуктора. Такие же формулы получаются при рассмотрении гиростабилизаторов на поплавковых гироскопах и на шаровых гироскопах с управлением положением шара при помощи специального датчика момента. В стабилизаторах на шаровых гироскопах, управляемых наклоном статора [14], получаются несколько иные результаты. Они будут рассмотрены в 9,5. [c.286] Для гиростабилизаторов с косвенной стабилизацией (см. главу 5) зависимость угла поворота индикаторного (свободного) гироскопа от приложенных по осям моментов может быть получена из выражения (9.2), если положить W р) = 0. Тогда в случае пренебрежения переходными процессами в самом гироскопе получим выражение, соответствующее формулам (9.5) и (9.6). [c.286] В дальнейшем изложении мы будем считать, что передаточная функция гиростабилизатора соответствует идеальному интегрирующему звену и может быть представлена в виде (9.6). Однако при рассмотрении конкретных примеров будет показана методика учета переходных процессов в системе стабилизации, например при использовании формулы (9.4), полученной для силового гиростабилизатора. [c.286] В результате получим, что система управления одноосного гиростабилизатора описывается двумя уравнениями (9.5) и (9.7). [c.286] При необходимости учета переходных процессов в системе стабилизации это будут уравнения (9.3) и (9.7). [c.286] Структурная схема системы управления в соответствии с этими уравнениями изображена на рис. 9.2. [c.286] Т = 2 7 — постоянная времени демпфированного маятника. [c.288] Здесь ко представляет собой коэффициент пропорциональности между углом отклонения платформы от горизонта и скоростью нарастания сигнала на выходе используемого в гироинтеграторе датчика угла. [c.288] Вернуться к основной статье