Ковалец О.Я.

Национальный технический университет Украины «КПИ»

УМЕНЬШЕНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГИРОСТАБИЛИЗАТОРА

Проанализируем возможность уменьшения погрешностей двухстепенных гироскопических чувствительных элементов ГСП методом двухканальности и общей обратной связи для каждой пары гироскопов. Установим уровень эффективности регулируемой глубины ОС на выходной сигнал и величину дрейфа платформы относительно своих осей.

Уравнения движения ГСП в этом случае имеют вид:

;

;

;

;

;

;

;

;

, (1)

где

;

;

;

; , коэффициенты передачи усилителя и датчика моментов соответственно.

Первое приближение. Решения уравнений первого приближения имеют вид:

;

;

;

;

;

. (2)

Передаточные функции платформы представляются следующим образом:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

, (3)

где

;

. (4)

Второе приближение. Уравнения второго приближения, с учетом соотношений (4), запишутся в виде:

;

;

;

;

;

. (5)

Согласно формулам (3),

;

. (6)

Для случая глубокой отрицательной обратной связи (т.е. при выполнении условия << , получим:

; . (7)

Постоянные составляющие правых частей уравнений (5) вызовут уходы платформы относительно оси стабилизации с угловой скоростью –

. (8)

С учетом соотношений (7) и в предположении равенства , выражение (8) примет вид:

. (9)

Для наглядности рассмотрим числовой пример. Пусть , , , , , , , . Тогда . Если вспомнить, что систематический уход таких платформ составляет около [1, 2], то очевидно, что метод двухканальности существенно уменьшает величину дрейфа платформы на качающемся основании, точнее – приблизительно на порядок.

Как видно, применение глубокой отрицательной обратной связи по сумме сигналов двух гироскопов практически полностью устраняет собственные уходы ГСП, обусловленные перекрестными связями по гироскопическим моментам. Если отрицательная обратная связь не глубокая, то выражение (28) становится таким же как и для случая использования двух гироскопов без общей обратной связи.

Литература:

1. Карачун В.В. Гиростабилизированная трехосная платформа. Автокомпенсация влияния внешних помех / В.В. Карачун, В.Н. Мельник, О.Я. Ковалец; Нац. техн. ун-т Украины «КПИ». – Киев: «Корнейчук», 2010. - 192с.: ил., табл. – Библиогр. : с. 187-191.

2. Динамический синтез систем гироскопической стабилизации: (Монография) / В.А. Бесекерский, Е.Н. Фабрикант; Концерн «ЦНИИИ» «Электроприбор». – Ленинград: Судостроение, 1968. 412с.: ил., табл. – Библиогр. с.: 402-411.