Введение

Гиростабилизатор — гироскопическое устройство, предназначенное для стабилизации отдельных объектов или приборов, а также для определения угловых отклонений объектов. По принципу действия гиростабилизаторы делятся на непосредственные, силовые и индикаторные.

Гиростабилизированная платформа обычно состоит из 1, 2 или 3 гироскопов, электронной системы обработки сигналов. Также может содержать акселерометры и другие датчики.

Гиростабилизированные платформы, как измерительный прибор, обычно используются в составе системы управления ракетами, космическими кораблями и орбитальными станциями, самолётами, морскими судами, подводными лодками и т. п.

Также гиростабилизированые платформы применяются в системах видеонаблюдения на базе БПЛА и аэростатов.

Построение функционально-кинематической схемы

Система состоит из платформы на которой расположены трехстепенной гироскоп типа МГТУ и оптический прибор, функционально-кинематическая схема которой представлена на рис.1.

Рис.1. функционально-кинематическая схема САС

Расположение интересующих нас осей представлена на Рис.2.

α

β

Рис.2.Расположение осей

По принципу Даламбера находим максимальный момент стабилизирующего мотора:

Выбор исполнительного двигателя

Исполнительный двигатель выбираем по мощности:

(1)

находим х и t:

(2)

В данном варианте задания допускаемая мощность N=0.3. С целью уменьшения передаточного числа редуктора, берем двигатель большей мощности (ДПР-42).

Параметры двигателя ДПР-42: Таблица 1

Номинальные данные				Хол. ход	Пусковой режим		Срок службы
UH	MH	nH	IH	I0	Mп	Iп
в	г*см	об/мин	а	а	г*см	а	ч
27	50	9000	0,29	0,08	360	3	500

J_a=0,0057 г*см*с² – момент инерции якоря

Т_е=0,25 – 0,5 мсек – электромагнитная постоянная цепи якоря

Вывод и линеаризация уравнений движения сас, расчет коэффициентов уравнений

Для расчета необходимо знать уравнения корректирующего мотора, изобразим его типовую электрическую схему:

Технические уравнения, без учета демпфирующего момента и момента трения, будут иметь следующий вид:

(3)

где К₁ – коэффициент усиления датчика

К_у – коэф. усиления усилителя

q – передаточное число редуктора

W_ku – передаточная функция корректирующего звена

Для простоты расчетов приравняем к 0

Воспользуемся паспортными данными двигателя для расчета некоторых коэффициентов уравнения движения:

Построение структурной схемы и расчет основных параметров сас

В соответствии с уравнениями системы (3) построим структурную схему модели

X α Uy α´ α´ α

Рис.4. Структурная схема модели САС

(4)

найдем добротность системы, исходя из тех. условий

(5)

D – добротность системы

,α,х – входная, выходная величины и ошибка регулирования

так как , выполняется следующее:

(6)