ВВЕДЕНИЕ 6
1 ПРИНЦИП РАБОТЫ ДГС
1.1 Анализ технического задания 7
1.2 Принцип работы РВГ 7
1.3 Выбор кинематической схемы ДГС 9
1.4 Уравнения движения РВГ в невращающейся системе координат 12
1.5 Вывод уравнений движения ДГС 18
2 РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ ДГС
2.1 Конструирование ДГ С 25
2.2 Расчет двигателя стабилизации ДГС 35
2.3 Расчет подшипников РВГ 38
2.4 Расчет датчика момента РВГ 40
2.5 Расчет погрешностей РВГ 41
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ДГС 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДГС 49
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. 3D модель РВГ 52
ПРИЛОЖЕНИЕ В. 3D модель двухосного гростабилизатора
Приборы, основанные на использовании свойств гироскопа, называют гироскопическими приборами. Гироскопические приборы рассматриваются в разделе приборостроения, посвящённом построению приборов ориентации, стабилизации и навигации. Гироскопические приборы широко применяются на различных подвижных объектах, таких как самолеты, корабли, ракеты, космические корабли, спутники и т.д., для которых требуется сохранять ориентацию отдельных приборов (акселерометры, системы видеонаблюдения, астродатчики и т.п.) при любых допустимых манёврах объекта. Одно из технических решений, позволяющих решить эту задачу, основано на гироскопической стабилизации. Такие системы сокращенно принято называть гиростабилизаторами. Гиростабилизированные платформы применяются в бортовых системах и в инерциальных системах управления подвижными объектами.
В данном проекте разработан двухосный гиростабилизатор (ДГС) на базе роторного-вибрационного гироскопа (РВГ). Рассмотрено влияние перекрестных связей на динамику ДГС.
Цель выпускной квалификационной работы: проектирование авиационной системы оптического наблюдения на базе гиростабилизированной платформы типа «шар», построенного на базе роторно-вибрационного гироскопа.
Задачи выпускной квалификационной работы:
1) принцип работы двухосного гиростабилизатора и роторного-вибрационного гироскопа;
2) моделирование динамики ДГС;
3) выбор основных элементов конструкции ДГС;
4) разработка конструкторской документации.
В выпускной квалификационной работе разработан двухосный гиростабилизатор для авиационной системы оптического наблюдения. С помощью прикладного пакета КОМПАС - 3D, разработана 3D модель и определены параметры ДГС:
- масса гиростабилизатора - 2.5 кг;
- габариты гиростабилизатора - 154.42x0140мм;
- моменты инерции по оси наружной рамы: Jx=20184 (Г • см2);
J=23361 (Г • см2);
Л=5102 (Г • см2);
- моменты инерции платформы: Jx=9205 (Г • см2);
Jy=6029 (Г • см2);
Jz=4297 (Г • см2).
Был рассчитан чувствительный элемент и его составляющие. Были выведены уравнения движения гиростабилизатора, составлена математическая модель ДГС и получены передаточные функции. Также, исходя из условий устойчивости, выбраны структура и параметры корректирующего контура WKK(p) = (1+0 00125ру
Разработанная система может устанавливаться на пилотные и беспилотные летательные аппараты самолетного и вертолетного типов. Она очень компактна - ее вес не превышает 5 килограммов. Прибор содержит два информационных канала и комплектуется набором из лазерного дальномера, телевизионного и тепловизорного каналов. Корпус прибора имеет достаточно высокую степень защиты.
