Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Возмущающий инерционный момент, действующий по оси наружной рамы карданова подвеса, вызывает появление ошибок стабилизации, а также создает дополнительные нагрузки на приводы. Однако, как показывают исследования, в реальных условиях эксплуатации гиростабилизатора киноаппарата на кране и на вертолете [8,9], величина инерционного момента при симметричной конструкции рам оказывается незначительной. В связи с этим первый из перечисленных недостатков наружного карданова подвеса оказывается несущественным.

В представленном двухосном гиростабилизаторе телекамеры применен наружный карданов подвес.

Конструкция подвеса гиростабилизатора позволяет получить угол прокачки по оси тангажа +60...-80 град., а по оси курса угол вращения не ограничен.

Описание особенностей конструкции гиростабилизатора.

Особенностью данного ГС является выполнение наружной рамы в виде Г- образной конструкции. Это позволяет уменьшить габариты ГС и упростить доступ к телекамере. Однако такая конструкция является существенно несимметричной, что вызывает появление дополнительных возмущающих моментов из-за значительных по величине центробежных моментов инерции рам.
Исследование этих возмущающих моментов проведено в разделе “Анализ инерционных возмущающих моментов”.

Кроме того, требования по минимизации масс, моментов инерции, требования по динамике управления платформой приводят к тому, что наружная рама оказывается существенно нежесткой. А так как при этом необходимо учитывать требования по высокой точности стабилизации при значительных возмущающих моментах, то возникает необходимость в проведении специальных исследований по вопросам обеспечения устойчивости канала стабилизации. В частности, исследований по расположению ЧЭ в конструкции ГС. Исследование устойчивости канала стабилизации приведено в разделе “Исследование влияния нежесткостей элементов гиростабилизатора на его устойчивость”.

Особенностью данной конструкции ГС является то, что стабилизация положения телекамеры по курсу осуществляется косвенным образом, путем стабилизации положения наружной рамы карданова подвеса. Эта особенность также учтена в разделе “Исследование влияния нежесткостей элементов ГС на его устойчивость”.

Из требований по минимизации энергопотребления вытекает необходимость увеличения КПД канала стабилизации. Согласно этому требованию, а также с целью получения значительных по величине моментов привода, в качестве привода используется редукторный привод со встречным включением двигателей стабилизации серии ДПР. Кроме того, использование в качестве ЧЭ волоконно- оптического гироскопа позволяет снизить энергопотребление собственно ЧЭ до
3 Вт, как в режиме измерения, так и при управлении положением стабилизированной платформы.

Наиболее существенное влияние на КПД электронной части канала стабилизации оказывает коэффициент полезного действия УМ. Поэтому УМ выполнен импульсным, с использованием ШИМ модуляции выходного напряжения.
Это позволяет примерно в два раза увеличить КПД УМ по сравнению с линейными схемами УМ. Однако все импульсные УМ являются мощными источниками электромагнитных помех, поэтому в данной конструкции ГС УМ располагается на самом ГС, в непосредственной близости от двигателей стабилизации. Кроме того, непосредственно на ГС расположены схемы защиты ВОГа.

Конструкция крепления телекамеры позволяет проводить установку на платформу телекамер отличающихся по массогабаритным параметрам от базовой на ( 30 %. При этом осуществляется независимая регулировка положения телекамеры по трем взаимоперпендикулярным осям.

Применение в качестве ЧЭ ВОГа вместо механических гироскопов позволяет практически снять ограничения по максимальным скоростям измерения и управления, накладываемых на канал стабилизации самим ЧЭ.

АНАЛИЗ ИНЕРЦИОННЫХ ВОЗМУЩАЮЩИХ МОМЕНТОВ.

При несимметричной конструкции рам гиростабилиза-тора и значительных угловых скоростях движения основания и управления платформой необходимо учитывать возмущающие моменты, вызываемые осевыми и центробежными моментами инерции рам.

В данной работе проводится исследование инерционных возмущающих моментов для двухосного гиростабилизатора, с учетом влияния центробежных моментов инерции рам и скоростей управления платформой.

Выражения для инерционных моментов получены путем раскрытия членов, зависящих от параметров движения основания и платформы входящих в динамические уравнения Эйлера. Основные математические преобразования выполнялись с помощью программы “DERIVE”.

Системы координат и обозначения используемые далее.

[pic]
Рис.1.
X0,Y0,Z0 - система координат связанная с основанием.
X1,Y1,Z1 - система координат связанная с наружной рамой.
X2,Y2,Z2 - система координат связанная с платформой.
Qij - момент количества движения j-го тела по i-й оси.
(ij - угловая скорость j-го тела по i-й оси.
(ij' - угловое ускорение j-го тела по i-й оси.
Ji - осевые моменты инерции тела относительно i-й оси.
Jij - центробежные моменты инерции.
Mij - внешние возмущающие моменты действующие на j-е тело по i-й оси.
( - угол поворота наружной рамы по оси Y1.
(' - угловая скорость вращения наружной рамы по оси Y1.
('' - угловое ускорение наружной рамы по оси Y1.
( - угол поворота платформы по оси Z2.
(' - угловая скорость вращ. платформы по оси Z2.
('' - угловое ускорение платформы по оси Z2.

Динамические уравнения Эйлера для i-го тела имеют вид:

dQxi/dt - Qyi((zi + Qzi((yi = Mxi dQyi/dt - Qzi((xi + Qxi((zi = Myi dQyi/dt - Qzi((xi + Qxi((zi = Myi

В случае двухосного гиростабилизатора эти уравнения преобразуются в следующую форму: а) для наружной рамы:

dQy1/dt - Qz1((x1 + Qx1((z1 = My1

б) для платформы:

dQx2/dt - Qy2((z2 + Qz2((y2 = Mx2 dQy2/dt - Qz2((x2 + Qx2((z2 = My2 (1) dQz2/dt - Qx2((y2 + Qy2((x2 = Mz2

Полный момент количества движения наружной рамы в проекциях на оси X1,
Y1, Z1 определяется следующими выражениями:

Qx1 = Jx1((x1 - Jxy1((y1 - Jxz1((z1

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: красная книга доклад, банк дипломных работ, правовые рефераты.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата