Системы стабилизации угловой скорости собственного вращения

Управление КА, стабилизированным вращением, имеет ряд специфических особенностей. Поэтому в предлагаемой монографии основное внимание уделяется раскрытию этих особенностей применительно к системам стабилизации угловой скорости собственного вращения и к системам угловой стабилизации и ориентации главной оси КА. Ограниченный объем книги, а также трудности, обусловленные новизной исследуемых задач, не позволили, хотя бы в первом приближении, рассмотреть вопросы, связанные с управлением вращающимся КА при наиболее типичных маневрах — сближении, стыковке, переходе с орбиты на орбиту. [c.4]

Если КА снабжен системой стабилизации угловой скорости собственного вращения, то момент М /, действующий по главной оси, можно представить как [c.22]

При наличии на КА системы стабилизации угловой скорости собственного вращения можно считать тогда, обозначив [c.28]

Предположим, что КА снабжен системой стабилизации угловой скорости собственного вращения, которая обеспечивает равенство [c.62]

Управляющий момент системы раскрутки КА, а также системы стабилизации угловой скорости собственного вращения по направлению может не совпадать с главной осью Oz (рис. 2.3). В результате этого относительно экваториальных осей появятся составляющие момента М р, равные [c.70]

СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ СОБСТВЕННОГО ВРАЩЕНИЯ [c.146]

Рис. 4.19. Система стабилизации угловой скорости собственного вращения с реактивными соплами

Принцип действия системы стабилизации угловой скорости собственного вращения с помощью реактивных сопел заключается в следующем. Если угловая скорость космического аппарата 1 (рис. 4.19) в какой-то момент времени не равна своему программному значению ( o oj, то центробежный регулятор 2 выдаст команду усилителю-преобразователю (УП) на включение реактивных сопел 3. Реактивные сопла создадут момент Мр,=Р/, [c.170]

При 0—0 что соответствует случаю, когда система стабилизации угловой скорости собственного вращения обеспечивает требуемое значение в момент = i, выражение (4.114) примет вид [c.175]

Допустим, что чувствительные элементы системы стабилизации угловой скорости собственного вращения имеют симметричные [c.184]

Размещение космического секстанта 1 на вращающемся аппарате 2 приводит к необходимости в установке его в дополнительную раму 3 (рис. 5.37). Это усложняет конструкцию прибора, снижает его надежность и долговечность, так как раму необходимо вращать относительно корпуса КА с угловой скоростью, равной по величине, но противоположно направленной угловой скорости собственного вращения. Кроме того, это вращение потребует установки прецизионного привода и дополнительного расхода энергии. Однако получаемая при этом информация в виде трех углов, один из которых можно использовать в системе стабилизации угловой скорости собственного вращения, компенсирует указанные выше недостатки. [c.255]

Системы стабилизации угловой скорости собственного вращения [c.154]

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ СТАБИЛИЗАЦИИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ СОБСТВЕННОГО ВРАЩЕНИЯ [c.154]

Задача системы стабилизации угловой скорости собственного вращения заключается в том, чтобы при действии возмущения обеспечить за достаточно ограниченное время приблизительное [c.155]

Рис. 7.1. Структурная схема системы стабилизации угловой скорости собственного вращения

На рис. 7.8 представлена принципиальная схема одного из возможных вариантов магнитной системы стабилизации угловой скорости собственного вращения. [c.161]

Принципиальная схема системы стабилизации угловой скорости собственного вращения с использованием панелей солнечных батарей представлена на рис. 7.11. [c.163]

Авторы настоящей монографии поставили цель систематизировать ранее известные отдельные работы по системам управления и динамике КА, стабилизированных вращением, рассмотреть наиболее важные вопросы теории движения КА относительно его центра масс, классифицировать и дать анализ систем управления вращающихся спутников, которые уже нашли практическое применение за рубежом. Новизна вопроса привела к необходимости разработки основ теории линейных и нелинейных систем стабилизации угловой скорости собственного вращения и систем ориентации главной оси. Так как создание и вывод на орбиту КА с искусственной гравитацией вполне реально в недалеком будущем, то авторы сочли необходимым рассмотреть возможные перспективы и особенности использования вращающихся долговременных орбитальных станций с экипажем на борту. [c.4]

Если углы отклонения КА относительно осей Ох и Оу (y и ф) малы, а угловые скорости ф и y значительно меньше угловой скорости собственного вращения ft и, кроме того, аппарат снабжен системой стабилизации угловой скорости относительно оси Oz и движется по круговой орбите, то уравнения движения (1.54) приближенно запишутся в виде [c.36]

Второе издание книги в отличие от указанных работ и первого издания [9] дополнено описанием конструктивных схем маховиков с переменным моментом инерции, гироскопических демпфирующих устройств, а также двумя главами, посвященныМ И системам стаби-.лизации угловой скорости собственного вращения и системам. ориентации и стабилизации космических аппаратов, стабилизированных вращением. [c.4]

В последнее время для управления ориентацией и скоростью вращения спутников на околоземных орбитах все более широкое применение получают активные магнитные системы, использующие магнитное поле Земли. Можно выделить следующие особенности этих систем. Основными функциями активных магнитных систем является стабилизация или коррекция углового положения спутника и его скорости собственного вращения. Вместе с этим они способны выполнять и второстепенные функции уменьшение начальной чрезмерно большой скорости закрутки предварительное успокоение переориентацию спутника из одного заданного положения в другое сканирование небесной сферы компенсацию магнитных возмущающих моментов стабилизацию по силовым линиям магнитного поля Земли демпфирование либраций и т. д. [c.124]

Поскольку в период первых запусков спутников для исследования космического пространства существовали жесткие ограничения по весу полезной нагрузки ракет-носителей, то на борту спутников не устанавливались устройства, способные поддерживать заданную скорость вращения спутника, необходимую для увеличения времени стабилизации его углового положения, а тем более системы ориентации оси собственного вращения. [c.107]

Для ориентации ИСЗ, находящихся на стационарных орбитах и имеющих массу более 2000 кг, используются инерционные маховики, установленные в двухстепенном карданном подвесе. Эта же система используется и для стабилизации. Для вращения маховика применяется электродвигатель. Ось собственного вращения маховика параллельна вектору орбитальной угловой скорости и формирует ось тангажа ИСЗ. Ось вращения внутренней рамы подвеса параллельна вектору линейной скорости, а ось вращения внешней рамы направлена по местной вертикали. Такое расположение системы на борту КА является наилучшим с точки зрения качества управления. Маховик в режиме ориентации вращается с некоторой скоростью, величина которой может регулироваться в заранее заданных пределах. Управляющий момент по оси тангажа создается в случае малых отклонений ИСЗ по крену и рысканию (рис. 5.33). [c.253]

Для уравнений движения характерно следующее. Во-первых, в кинематических уравнениях должна быть учтена скорость вращения системы координат, связанной с МПЗ относительно инерциального пространства, вследствие того, что угловые скорости движения КА относительно МПЗ сравнительно малы (в основном режиме работы). Во-вторых, при желании получить достаточно надежные результаты при решении задачи необходимо пользоваться точными выражениями МПЗ (в форме разложений Гаусса). Это обусловлено тем, что собственные частоты систем стабилизации сравнимы с частотами высших гармоник разложения Гаусса, что приводит к параметрическому резонансу и к сильному влиянию этих гармоник на погрешность стабили- [c.132]

Космический аппарат, лишенный системы стабилизации угловой скорости собственного вращения, имеет много общего со свободным бескарданным гироскопом, работающим в режиме выбега. [c.72]

При исследовании пассивной системы стабилизации будем считать, что система стабилизации угловой скорости собственного вращения обеспечивает постоянство его кинетического момента Н. Воспользуемся линеаризованной системой дифференциальных уравнений движения (1.28), которая справедлива в полусвязанной системе координат при условии а)(>=0 и fx=0. Вводя обозначения [c.204]

Рис. 7.12. Комбинироваи-ная система стабилизации угловой скорости собственного вращения (статическое положение)

Маховики с изменяемым моментом инерции могут быть использованы в качестве исполнительных органов систем стабилизации угловой скорости собственного вращения с переменной структурой. На рис. 4.34 приведена структурная схема такой системы, когда jviaxoBHK по мере приближения к насыщению раскрывается и некоторый отрезок времени работает как маховик с постоянным моментом инерции. Передаточная функция такой системы может быть представлена в виде [c.192]

Каждая из рассмотренных выше систем стабилизации угловой скорости собственного вращения имеет определенные недостатки. Так, к недостаткам системы с маховиками, которая применялась на спутниках США типа Тирос , следует отнести трущиеся детали, снижающие долговечность устройства, значительные электропотребление, масса и габариты. [c.164]

Уменьшение угловой скорости собственного вращения будет оказывать непосредственное влияние на динамику КА и в конечном итоге может привести к потере его устойчивости. С целью исключения последствий отрицательного влияния диссипативных моментов КА, стабилизированный вращением, должен быть снабжен системой стабилизации угловой скорости (ССУС). [c.146]

В настоящее время наметилось много путей решения этих проблем. Все они сводятся к тому, что к вращающемуся КА как к свободному гироскопу прикладывают корректирующие моменты для стабилизации оси вращения относительно заданного направления а с целью поддержания постоянства угловой скорости собственного вращения периодически создают импульсы момента относительно оси вращения. Следовательно, управление вращающимися спутниками связано с энергетическими затратами. Поэтому системы, осуществляющие это управление, следует отнести к полупассивным системам. [c.44]

Для стабилизации и регулирования угловой скорости собственного вращения космических аппаратов может быть использован моментный магнитопровод. Известны различные конструктивные схемы устройств для регулирования угловой скорости космических аппаратов, стабилизированных вращением, использующие магнитное поле Земли. Очевидно, что для создания механического управляющего момента на КА необходимо иметь либо постоянные магниты, либо электрические обмотки. В первом случае это пассивные системы, во втором — полупассивные. [c.160]

Медленное затухание скорости собственного вращения, вызываемое в основном влиянием магнитного поля Земли, компенсировалось на спутниках различными способами. Например, на некоторых спутниках для стабилизации угловой скорости применялась активная система с газореактивными соплами, установленными на внешней цилиндрической поверхности корпуса [61]. В лаборатории прикладной физики имени Джона Гопкинса разработана для ряда спутников магнитная система стабилизации угловой скорости [61]. [c.37]

Принимая во внимание, что, как правило, при проведении космических исследований не требуется крайне высокая точность или крайне быстрая переориентация спутника, все требования к активной магнитной системе могут выполняться с помощью однокатушечного исполнительного органа. При этом, как уже отмечалось, дипольный момент, управляющий угловым положением оси вращения, располагается параллельно этой оси, а дипольный момент стабилизации скорости вращения — перпендикулярно оси собственного вращения. Таким образом, магнитная система управления спутников, стабилизированных собственным [c.125]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...