Углы стабилизации и прецессии

В случае удовлетворения заданным требованиям по углам стабилизации и прецессии расчет будет закончен. Если какие-то требования не будут выдерживаться, то необходим повторный расчет гиростабилизатора. При этом, возможно, потребуется либо увеличение кинетического момента гироскопа, либо увеличение общего коэффициента усиления, либо изменение корректирующих средств. [c.231]

УГЛЫ СТАБИЛИЗАЦИИ И ПРЕЦЕССИИ [c.245]

Датчики угловой скорости необходимы для введения в закон управления системы угловой стабилизации производных от регулируемых параметров. В качестве таких датчиков наиболее широко применяются гироскопические датчики. Двухстепенной гироскоп 1 (рис. 6.13), на оси прецессии которого установлены датчик угла 2 и датчик момента 3, связанные электрически через усилитель 4, образуют датчик угловой скорости (ДУС) с электрической пружиной. С целью повышения точности прибора подвижную часть ДУС делают в виде поплавка и помещают его в жидкость, [c.152]

Первый поворот на угол прецессии а осуществляется вокруг оси наружной рамки (оси Ог]), второй поворот на угол нутации р — относительно оси внутренней рамки (оси Ох) и третий поворот на угол собственного вращения гироскопа ф — относительно оси вращения ротора (оси Oz,). Заметим, что в гироскопических стабилизаторах угол а обычно называется углом стабилизации. а угол р — углом прецессии. [c.70]

Здесь а, 3 и б — углы стабилизации, прецессии и [c.173]

Решая систему уравнений (6.6) относительно угла стабилизации а и угла прецессии р, получаем в замкнутой системе [c.179]

Формулы (6.26) и (6.27) дают возможность представить гиростабилизатор в виде системы слежения по углу стабилизации а (рис. 6.3) или по углу прецессии р (рис. 6.4). [c.179]

Как следует из формул (6.31) и (6.32), увеличить обш,ий коэффициент усиления К или приведенную крутизну по моменту к , что необходимо для снижения ошибок стабилизации и максимальных значений угла прецессии, можно увеличением кинетического момента Я, коэс х )ициентов скоростного сопротивления Риз и передаточного отношения редуктора п, а также снижением момента инерции А платформы относительно оси стабилизации. [c.182]

Рис. 6.9. Изменение момента трения на оси прецессии и угла стабилизации при качке.

Рис. 6.13. Изменение момента трения на оси стабилизации и угла прецессии.

Формулы (6.65) и (6.66) могут использоваться для оценки значений углов прецессии и на нерегулярной качке, поскольку изменение нагрузочного момента на оси стабилизации и в этом случае носит аналогичный характер (рис. 6. 13). [c.196]

Из сравнения этого варианта расчета с предыдущим видно, что уменьшение постоянной времени Т . с приводит к необходимости снижать общий коэффициент усиления. Окончательный выбор варианта может быть сделан после расчета ошибок стабилизации и углов прецессии на качающемся основании (см. 7.4). [c.244]

Наиболее необходимым является динамическое уравновешивание КЛ аппаратов, стабилизирующихся вращением вокруг одной из своих осей [4]. В настоящее время — это орбитальные спутники навигационные, связи и др. в недалеком будущем — крупные космические станции и корабли. Качество стабилизации выбранной конструктивной оси аппарата зависит от величины угла, образуемого этой осью с осью фиксированной в пространстве. При вращении КЛ аппарата его главная центральная ось инерции Ог (рис. 1) отклонена от оси О о, имеющей неизменное направление на угол полураствора прецессии. Обозначим этот угол индексом 0ь Если обозначить соответственно индексом 02 угол, образуемый главной центральной осью инерции аппарата и соответствующей конструктивной осью стабилизации Ожх, то будет справедливо равенство [c.248]

Физически возрастание угла О при действии Mz объясняется наличием перекрестной связи между осями прецессии и стабилизации, обусловленной вязким трением. Гироскоп, прецессируя, встречает сопротивление со стороны демпфера, а возникаюш,ий при этом момент вызывает отклонение аппарата по оси тангажа. [c.89]

Разгрузочное устройство гиростабилизатора включает в себя потенциометрический датчик 7 угла р поворота гироскопа вокруг оси Ох его прецессии, усилитель 8, золотниковое устройство 9, сопла 10, баллон И со сжатым газом. В основном режиме гироскопической стабилизации КЛА разгрузочное устройство выключено ( 1 = 2 = з = 0). Только при поворотах гироскопа на угол Ро (равный, например, 50°) в режиме насыщения гироскопа щетка датчика 7 угла р достигает токопроводящих ламелей, происходит включение разгрузочного устройства и с ламельного устройства 12, [c.30]

Решение этой задачи предполагает расчет параметров основных цепей стабилизатора, расчет необходимых корректирующих средств и расчет характерных режимов работы стабилизатора с определением таких его важнейших показателей, как максимальное значение ошибки стабилизации, амплитуда и частота автоколебаний, если они существуют, установившееся и максимальное значения угла прецессии гироскопа и т. д. [c.8]

Как следует из рис. 6.1, гиростабилизатор имеет два замкнутых контура контур стабилизации, замыкающийся через датчик угла прецессии ДУП, и контур коррекции, замыкающийся через корректирующее устройство КУ. [c.174]

Пример 6.4. Определим установившееся значение угла прецессии в гиростабилизаторах, рассмотренных в примерах 6.1 и 6.2 при действии на оси стабилизации момента нагрузки Мю= 2000 Г-см. [c.196]

НИИ (в примере 6.3 было получено значение а ах = 0>22 угл. мин.), при действии момента нагрузки = 2000 Г-см гироскоп будет достигать стопорных упоров на оси прецессии и стабилизация осуществляться не будет. [c.197]

Использование фазовой коррекции позволяет увеличить общий коэффициент усиления К, что приводит к пропорциональному снижению установившихся и максимальных значений угла прецессии при действии на оси стабилизации нагрузочного момента. [c.227]

Из передаточной функции (8.9) или из сопоставления выражений (8.20) и (8.41) можно видеть, что кривая изменения угла прецессии практически будет повторять кривую изменения ошибки стабилизации. Это следует из того, что постоянная времени гироскопа Т, весьма мала всегда со Тр < 1. Таким образом, при известном характере изменения ошибки стабилизации задача определения угла прецессии оказывается также решенной [c.265]

Для оценки максимальных значений моментной составляющей угла прецессии, достигаемых вблизи точек изменения знака момента трения, используем выражения для максимумов моментной составляющей ошибки стабилизации. Тогда из формул (8.37) и (8.43) для случая Т, < найдем всплеск угла прецессии в виде [c.266]

Выполненный расчет может потребовать уточнений здесь сохраняют силу замечания, сделанные в 5.12. В частности, может оказаться необходимым учет взаимосвязей между осями подвеса платформы. Кроме двух видов взаимосвязей, указанных в 5.11, в стабилизаторе на поплавковых гироскопах может оказаться суш,ественной взаимосвязь систем стабилизации по каждой из осей через датчики угла прецессии. При отклонении платформы от заданного положения на угол а (см. рис. 8.1 и 8.2) относительно оси Оу сигнал ошибки снимается с датчика угла прецессии, ось которого направлена по оси Ох. При этом должен измеряться угол прецессии относительно инерциального пространства. В действительности же датчик измеряет угол между поплавком и корпусом гироскопа. Корпус жестко связан с платформой, поэтому измеренный угол будет отличаться от р на величину ошибки стабилизации платформы по оси Ох. Таким образом, система стабилизации по оси Оу получает ложный сигнал по ошибке вокруг оси Ох эта перекрестная связь осей может стать особенно заметной при малых углах прецессии. Последнее часто характерно для стабилизатора на поплавковых гироскопах. Взаимосвязь осей ЭТОГО вида рассмотрена, например, в [13]. [c.282]

Таким образом, имеет место неустойчивость по отношению к углу прецессии (//. Понятно, что такое поведение оси симметрии тела не является грубым , в том смысле, что дополнительные, неучтенные силовые факторы могут привести как к стабилизации по углу прецессии так и к коническому движению оси с некоторой ненулевой угловой скоростью. [c.62]

Для определения максимального значения угла прецессии при работе гиростабилизатора на качаюш,емся основании обратимся к рис. 6. 4. Как и ранее (при рассмотрении угла стабилизации), можно показать, что решаюш,ую роль здесь играет момент М- , дей-ствуюш,ий по оси стабилизации. [c.194]

Физически работу такого стабилизатора можно объяснить сле-дуюш,им образом. Усилительный канал от выхода датчика угла прецессии до враш,аюш,его момента двигателя является настолько быстродействуюш,им, что при изменении знака момента от сил сухого трения (и вообш,е при всяком изменении момента нагрузки на оси стабилизации) ошибка угла стабилизации не успевает возрасти до своего максимального значения (6.93), так как изменение момента нагрузки компенсируется моментом исполнительного двигателя. [c.232]

Для создания момента стабилизируюш,его двигателя, компенси-руюш,его внешний возмуш,аюш,ий момент, необходимо, чтобы угол прецессии р гироскопа был отличен от нуля. Так как этот угол в поплавковом интегрируюш,ем гироскопе пропорционален углу стабилизации а, то и последний отличен от нуля. Следовательно, внешний момент на оси стабилизации вызывает ошибку не только в переходном, но и в установившемся режиме, т. е. стабилизатор на поплавковых гироскопах в отличие от стабилизатора на гироскопах с шарикоподшипниковым подвесом (см. главу 6) не обладает астатизмом по внешнему возмуш,аюш,ему моменту. Поэтому при определении требуемых параметров стабилизатора в большинстве случаев необходимо кроме ошибки от обкатки учитывать также установившуюся моментную ошибку. Кроме того, могут иметь место кратковременные выбросы, т. е. всплески моментной ошибки вблизи точки, где изменяется знак скорости качки. В удовлетворительно работаюш,ем стабилизаторе эти всплески затухают на начальной части каждого интервала знакопостоянства скорости качки. [c.260]

Датчик угла поворота 4 выдает электрический выходной сигнал, пропорциональный углу поворота рамки 3 вокруг оси X—X (углу прецессии), Моментный датчик 5 накладывает на ось X—X рамки 3 момент, пропорциональный подаваемому на вход датчика электрическому сигналу. Оба датчика используются в системе стабилизации гироплатформы и для других целей. [c.50]

В 1924 г. С. А. Ноздровским был предложен силовой гироскопический стабилизатор с разгрузочным двигателем (рис. 15). Здесь тело П, расположенное на подвижном основании, удерживается от поворотов вокруг оси стабилизации X не только действием двухстепенного гироскопа, но и двигателем Для этого датчик угла ДУ (или контактное приспособление) на оси прецессии у управляет через усилитель (либо непосредственно) моментом двигателя Д таким образом, что ось ротора гироскопа z остается примерно пер- [c.174]

При разработке средств стабилизации углового положения спутника на орбите естественно возникает мысль снабдить спутник маховиком, приведенным в быстрое вращение, и использовать принцип гироскопической стабилизации. В силу значительного кинетического момента составного спутника (основное тело и маховик) по оси стабилизации малые возмущения, не устранимые в космическом полете, не вызывают значительного отклонения оси стабилизации спутника от ее требуемого направления это отклонение остается ограниченным в пределах технических требований. Ограничение отклонения оси от заданного направления осуществляется благодаря возникновению движения прецессии, сопровождаемого в общем случае движением нутации. Следовательно, задача требуемого ограничения отклонения оси спутника приводится к задаче об ограничении угла нутации (угла конусности) для уменьшения угла н,утации естественно использовать демпферы — средства для рассеяния энергии, сообщенной спутнику внешними возмущениями. В итоге возникает задача об исследовании динамики сложной системы, состояш ей из основного тела спутника (корпуса), несомого маховика и несомых демпферов, причем демпферы в свою очередь представляют собой колебательные системы. [c.4]

При повороте нестабилизированного основания на угол 0 вокруг оси Оу подвеса платформы П последняя вместе с укрепленным на ней корпусом поплавкового интегрирующего гироскопа ПИ Г поворачивается на угол а. Поворот платформы происходит под действием внешнего момента М . Вследствие прецессии гироскопа с его датчика угла снимается сигнал, управляюш,ий через усилитель У, стабилизируюш,им двигателем Д Р — редуктор. Двигатель компенсирует внешний момент, обеспечивая стабилизацию платформы. [c.253]

Если к стабилизируемой платформе приложить небольшой возмущающий момент относительно оси , то по правилу прецессии, как мы уже знаем, ротор относительно этой оси не повернется, связанная с ним платформа — тоже возникает лишь прецессионное дг.-жение ротора относительно оси х. Казалось бы, цель достигнута. Но представим себе, что сама ракета повернулась относительно оси л на некоторый угол р (рис. 8.17, а). Вместе с ней повернется, естественно, и платформа, а ось ротора сохранит свое направление. Тогда составляющая кинетического момента ротора по нормали к условно изображенной платформе уменьшится и станет равна Q os р, а при дальнейшем увеличении угла р гироскоп, как говорят, завалится, и стабилизирующие свойства системы будут потеряны. Поэтому в конструкции гиростабилизатора предусматривается система стабилизации. Ее задача заключается в том, чтобы удерживать ось ротора по нормали к платформе. Достигается это при помощи обратной связи, совершенно аналогичной той, которая установлена на рассмотренном ранее электролитическом интеграторе. В гироблоке по оси л установлен датчик углов ДУ, вырабатывающий сигнал, пропорциональный углу р. Будучи преобразованным в усилителе системы стабилизации УСС, сигнал поступает на стабилизирующий двигатель СД, который создает момент относительно оси I, в результате чего ось прецес-сирующего ротора занимает надлежащее положение — по нормали к платформе, сводя к нулю сигнал датчика. [c.389]

Устройство для автономной стабилизации в пространстве измерительных осей акселерометров и реализации необходимого расположения осей с датчиками углов О, гр, Ф в большинстве случаев представляет собой трехосный гиростабилизатор со стабилизированой в пространстве платформой. Ее стабилизационные свойства основаны на использовании инерционных свойств вращающегося твердого тела (или системы тел) сохранять стабильным в пространстве положение своей оси вращения (в частности гироскопы). О гироскопе как физическом теле дает представление известный всем вращающийся волчок. Вращающаяся масса волчка, заключенная в кожух, имеющий цапфы на кожухе перпендикулярно оси вращения волчка (вектору кинетического момента), представляет собой двухстепенный гироблок (ГБ). Установленные на платформе, охваченной карда-новым подвесом, три гироблока с взаимно перпендикулярными осями прецессии (подвеса) гироскопов (и соответственно взаимно перпендикулярными осями стабилизации) стабилизируют платформу в пространстве. Система управления с автономной гироскопической пространственной ориентацией платформ для чувствительных элементов системы наведения получила название инерциальной (рис. 6). [c.32]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...