ТРЕХОСНЫЙ ГИРОСТАБИЛИЗАТОР ДЛЯ ВЫСОКОМАНЕВРЕННОГО ОБЪЕКТА, ПОСТРОЕННЫЙ НА БАЗЕ ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМОГО ГИРОСКОПА

ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ И ВЫБОР КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 8
2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТГС 12
2.1 Вывод уравнений движения ТГС 12
2.2 Уравнения движения и передаточные функции цепи стабилизации .... 20
3 СОЗДАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ТГС 24
3.1 Выбор конструктивных составляющих системы 24
3.2 Варианты предварительной и окончательной компоновки ТГС 43
4 ПАРАМЕТРЫ ТГС 49
4.1 Определение возмущающих моментов по осям стабилизации 49
4.2 Определение параметров цепи стабилизации 51
4.3 Выбор и анализ корректирующего контура 52
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ТГС 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
ПРИЛОЖЕНИЯ 65
ПРИЛОЖЕНИЕ А 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 67
ПРИЛОЖЕНИЕ В 69
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 71
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 72
ПРИЛОЖЕНИЕ К 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Л 74
ПРИЛОЖЕНИЕ М 75
ПРИЛОЖЕНИЕ Н 76
ПРИЛОЖЕНИЕ 0 77
ПРИЛОЖЕНИЕ П

Купить

Развитие современной авиационной и ракетной техники характеризуется значительным ростом скорости, высоты полета и маневренности летательных аппаратов. Огромные технические успехи в области создания современных самолетов, ракет и космических кораблей стали возможными в связи с использованием достижений аэродинамики, двигателестроения и автоматизации процессов управления летательными аппаратами.
Основные задачи по управлению летательным аппаратом решаются с помощью гироскопических приборов и систем, точность работы которых определяет эффективность действия самолетов, ракет и космических кораблей. Кроме того, на гироскопические системы возлагаются сложные задачи по стабилизации и управлению целым рядом специальных бортовых систем.
Существует большое разнообразие приборов и устройств, требующих стабилизации во время движения объекта - объектов стабилизации. К ним относятся, в частности, чувствительные элементы инерциальных систем управления подвижными объектами (ракетами, самолетами, подводными лодками и т.п.), головки самонаведения, танковые прицелы и другие.
В любом случае стабилизация сводится к определению параметров углового положения платформы с установленными на ней приборами и выработке соответствующих сигналов управления, обеспечивающих требуемое положение платформы в выбранной системе координат.
Платформа, предназначенная для размещения объектов стабилизации и гироскопов, обеспечивающих ее стабилизацию в совокупности с некоторыми элементами автоматики, называется гироскопическим стабилизатором (ГС).
По типу применяемых гироскопов гиростабилизаторы разделяются на ГС с двухстепенными гироскопами и ГС с трехстепенными гироскопами. В свою очередь ГС с двухстепенными гироскопами можно разделить по типу подвеса гироскопов: ГС с гироскопами на шарикоподшипниковом подвесе, на поплавковом, воздушном, магнитном подвесах и т.п. Гиростабилизаторы с трехстепенными гироскопами делятся на ГС с бескарданными гироскопами и ГС на базе гироскопов с кардановым подвесом.
По роли гироскопа в процессе стабилизации ГС можно разделить на:
1) Силовые ГС. В этом типе ГС возмущающие моменты уравновешиваются гироскопическим моментом и моментом, создаваемым приводом разгрузки. Постоянные или медленно изменяющиеся моменты уравновешиваются в основном моментом привода разгрузки, а знакопеременные, особенно быстро изменяющиеся, уравновешиваются как приводом разгрузки, так и гироскопическим моментом, а при высоких частотах изменения момента еще и инерционным моментом самой платформы. Для силовых ГС требуются гироскопы с высоким кинетическим моментом;
2) Индикаторно-силовые ГС. Данные типы ГС близки по кинематической схеме к силовым типам ГС. Однако компенсация возмущающего момента в них обычно происходит за счет двигателя разгрузки. В качестве чувствительного элемента может выступать поплавковый интегрирующий гироскоп, а также датчик угловой скорости;
3) Индикаторные ГС. Гироскопический момент практически не участвует в непосредственной компенсации возмущающих моментов, и их подавление определяется в основном приводом разгрузки, который должен выбираться из условия уравновешивания всех составляющих возмущающего момента. В данных ГС гироскоп является только измерителем (индикатором) отклонения платформы от требуемого положения. Чувствительным элементом является динамически настраиваемый гироскоп или трехстепенный гироскоп.
По числу степеней свободы платформы различают одноосные, двухосные и трехосные ГС.
Одноосные ГС стабилизируют то или иное устройство только относительно одной оси.
Двухосные ГС стабилизируют приборы и устройства относительно двух осей.
Трехосные ГС - пространственная стабилизация полезной разгрузки.
Трехосные ГС часто называют гиростабилизированными платформами (ГСП).
Целью данной работы является разработка конструкции трехосного гироскопического стабилизатора (ТГС) для высокоманевренного объекта, а также исследование динамических характеристик спроектированного гиростабилизатора.
Для реализации поставленной цели следует выполнить следующие задачи:
1) Выполнить анализ кинематической схемы ТГС;
2) Вывести уравнения движений ТГС;
3) Получить уравнения цепи стабилизации и ее передаточные функции;
4) Определить параметры цепи стабилизации;
5) Выбрать корректирующий контур;
6) Получить динамические характеристики ТГС;
7) Разработать конструкторскую документацию в соответствии с ЕСКД.

Купить