Патент на изобретение №2293949

(54) ДВУХОСНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ГИРОСТАБИЛИЗАТОР

(57) Реферат:

Изобретение относится к гидроскопической технике и предназначено для стабилизации и управления линией визирования. Задачей изобретения является повышение точности двухосного управляемого гиростабилизатора. Двухосный управляемый гиростабилизатор содержит наружную рамку, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки. Установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели, входы которых соединены через усилители с выходами установленного на платформе гироскопического датчика угла (ГДУ), входы которого соединены с устройством управления. Установленные на основании датчик угловой скорости (ДУС) и датчик углового ускорения (ДУУ), оси чувствительности которых параллельны оси вращения наружной рамки. Установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения платформы. Установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых перпендикулярны осям вращения наружной рамки и платформы. На оси вращения платформы установлен датчик угла, измеряющий угол поворота платформы относительно наружной рамки. Входы усилителей исполнительных двигателей каналов наружной рамки и платформы соединены с выходами вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы. Выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с входом первого усилительного блока. 8 ил.

Изобретение относится к гироскопической технике, а более конкретно к двухосным управляемым индикаторным гиростабилизаторам, работающим на подвижных объектах и предназначенным для стабилизации и управления линией визирования.

Известен двухосный гиростабилизатор, содержащий наружную рамку, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки, установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели, входы которых соединены через усилители с выходами установленного на платформе гироскопического датчика угла (ГДУ), входы которого соединены с устройством управления, установленные на основании датчик угловой скорости (ДУС) и датчик углового ускорения (ДУУ), оси чувствительности которых параллельны оси вращения наружной рамки, выходы которых соединены через усилитель с входами исполнительного двигателя канала наружной рамки, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения платформы, выходы которых соединены через усилитель с исполнительным двигателем канала платформы (Фабрикант Е.А., Журавлев П.Д. Динамика следящего привода гироскопических стабилизаторов. – М.: Машиностроение, 1984. – 265 с.).

Недостатком такого двухосного гиростабилизатора является низкая эффективность примененной схемы компенсации, поскольку в двухосных гиростабилизаторах имеются дополнительные возмущающие моменты от вязкого трения и инерционных сил, обусловленные наличием дополнительной рамки подвеса и действием трехкомпонентной качки (см., например, Пельпор Д.С., Колосов Ю.А., Рахтеенко Е.Р. Расчет и проектирование гироскопических стабилизаторов. – М.: Машиностроение, 1972. – 325 с.). При работе в режиме управления также возникают дополнительные возмущающие моменты, обусловленные угловыми скоростями управления.

Наиболее близким (прототипом) является двухосный управляемый гиростабилизатор (патент на изобретение РФ RU N2193160, МПК⁷ G 01 С 21/18, 20.11.2002. Бюл. N32).

Двухосный управляемый гиростабилизатор содержит наружную рамку, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки, установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели, входы которых соединены через усилители с выходами установленного на платформе ГДУ, входы которого соединены с устройством управления, установленные на основании ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения наружной рамки, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения платформы, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых перпендикулярны осям вращения наружной рамки и платформы, а на оси вращения платформы установлен датчик угла, измеряющий угол поворота платформы относительно наружной рамки, входы усилителей исполнительных двигателей каналов наружной рамки и платформы соединены с выходами вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с входом первого усилительного блока с коэффициентом передачи Т_д1 (коэффициент T_д1 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала наружной рамки) вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки (ВКСКНР), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с первым входом первого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом первого усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом второго усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д1) ВКСКНР и соединен также с первым входом первого вычислительного блока (с коэффициентом передачи (J_y1+J_x2)tg_z,где _z – угол поворота платформы относительно наружной рамки, J_y1 – коэффициент, равный главному центральному моменту инерции наружной рамки относительно оси OY1, J_x2 – коэффициент, равный главному центральному моменту инерции платформы относительно оси OХ2) ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом второго сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом второго усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом третьего усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д1) ВКСКНР, выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом третьего сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом третьего усилительного блока ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом четвертого усилительного блока (с коэффициентом передачи T_д1) ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом четвертого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилительного блока ВКСКНР, выход первого сумматора ВКСКНР соединен с входом пятого усилительного блока (с коэффициентом передачи b₁, где b₁ – коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения в осях вращения наружной рамки) ВКСКНР, выход которого соединен с первым входом пятого сумматора ВКСКНР, второй вычитающий вход которого соединен с выходом второго вычислительного блока (с коэффициентом передачи b₁tg_z) ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, а первый вход соединен с выходом второго сумматора ВКСКНР, третий вычитающий вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом первого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора ВКСКНР, а второй вход соединен с выходом шестого усилительного блока (с коэффициентом передачи J_y1+J_z1-J_x1, где J_z1, J_x1 – коэффициенты, равные главным центральным моментам инерции наружной рамки относительно осей OZ1 и OХ1 соответственно) ВКСКНР, вход шестого усилительного блока ВКСКНР соединен с выходом третьего сумматора ВКСКНР, выход третьего сумматора ВКСКНР соединен также с первым входом третьего вычислительного блока (с коэффициентом передачи (J_y1+J_x2)tg_z/cos_z) ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход третьего вычислительного блока ВКСКНР соединен с первым входом второго умножителя ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора ВКСКНР, выход второго умножителя ВКСКНР соединен с первым входом шестого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом пятого сумматора, а третий вычитающий вход которого соединен с выходом первого вычислительного блока ВКСКНР, выход шестого сумматора ВКСКНР является выходом вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом седьмого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д2, где коэффициент Т_д2 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала платформы) вычислителя компенсирующего сигнала канала платформы (ВКСКП), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом седьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилительного блока ВКСКП, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом восьмого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д2) ВКСКП, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом восьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом восьмого усилительного блока ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом девятого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д2) ВКСКП и соединен с входом десятого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д2) ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом девятого сумматора ВКСКП и соединен также с первым входом десятого сумматора ВКСКП, второй вход девятого сумматора ВКСКП соединен с выходом девятого усилительного блока ВКСКП, а второй вход десятого сумматора ВКСКП соединен с выходом десятого усилительного блока ВКСКП, выход восьмого сумматора ВКСКП соединен с первым входом четвертого вычислительного блока (с коэффициентом передачи 1/cos_z) ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход четвертого вычислительного блока ВКСКП соединен с первым входом одинадцатого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом пятого вычислительного блока (с коэффициентом передачи 1/tg_z) ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом девятого сумматора ВКСКП, а второй вход соединен с выходом датчика угла, выход одинадцатого сумматора ВКСКП соединен с входом одинадцатого усилительного блока (с коэффициентом передачи J_x2-J_y2,где J_y2 – коэффициент, равный главному центральному моменту платформы относительно оси OY2) ВКСКП, выход одинадцатого усилительного блока ВКСКП соединен с первым входом третьего умножителя ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом десятого сумматора ВКСКП, выход третьего умножителя ВКСКП соединен с вторым входом двенадцатого сумматора ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого усилительного блока (с коэффициентом передачи b₂, где b₂ – коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения по оси платформы) ВКСКП, вход которого соединен с выходом седьмого сумматора ВКСКП, выход двенадцатого сумматора ВКСКП является выходом вычислителя компенсирующего сигнала по каналу платформы.

Недостатком такого двухосного управляемого гиростабилизатора является низкая эффективность примененной схемы компенсации. При формировании компенсирующего сигнала канала наружной рамки и канала платформы коэффициенты передачи усилительных блоков прототипа определяются на основании постоянных параметров: коэффициентов вязкого трения в осях вращения и моментов инерции наружной рамы и платформы и переменными параметрами, измеряемыми ДУС, ДУУ, датчиком угла, а также угловой скоростью управления, формируемой устройством управления (см. стр.10 Патент на изобретение РФ RU N2193160 МПК⁷ G 01 С 21/18 «Способ повышения точности двухосного управляемого гиростабилизатора и двухосный управляемый гиростабилизатор», опубликовано 20.11.2002. Бюл. N32). Допущение о постоянстве коэффициентов вязкого трения справедливо лишь при постоянной температуре окружающей среды и полном отсутствии явления загрязнения подшипников. При изменении температуры окружающей среды или загрязнении подшипников коэффициент вязкого трения изменяет свое значение, что приводит к нарушению равенства моментов сил вязкого трения по оси наружной рамки и платформы и соответствующих составляющих компенсирующего момента по оси наружной рамки и платформы, а следовательно, к резкому снижению эффективности примененной схемы компенсации.

Задачей изобретения является повышение точности двухосного управляемого индикаторного гиростабилизатора.

Задача решается тем, что двухосный управляемый гиростабилизатор содержит наружную рамку, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки, установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели, входы которых соединены через усилители с выходами установленного на платформе ГДУ, входы которого соединены с устройством управления, установленные на основании ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения наружной рамки, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения платформы, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых перпендикулярны осям вращения наружной рамки и платформы, а на оси вращения платформы установлен датчик угла, измеряющий угол поворота платформы относительно наружной рамки, входы усилителей исполнительных двигателей каналов наружной рамки и платформы соединены с выходами вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с входом первого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д1, где коэффициент Т_д1 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала наружной рамки) вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки (ВКСКНР), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с первым входом первого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом первого усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом второго усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д1) ВКСКНР и соединен также с первым входом первого вычислительного блока (с коэффициентом передачи (J_y1+J_x2)tg_z, где _z – угол поворота платформы относительно наружной рамки, J_y1 – коэффициент, равный главному центральному моменту инерции наружной рамки относительно оси OY1, J_x2 – коэффициент, равный главному центральному моменту инерции платформы относительно оси OХ2) ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом второго сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом второго усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом третьего усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д1) ВКСКНР, выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом третьего сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом третьего усилительного блока ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом четвертого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д1) ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом четвертого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилительного блока ВКСКНР, выход первого сумматора ВКСКНР соединен с входом пятого усилительного блока (с коэффициентом передачи b₁, где b₁ – коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения в осях вращения наружной рамки) ВКСКНР, выход второго сумматора ВКСКНР соединен с первым входом второго вычислительного блока (с коэффициентом передачи b₁tg_z) ВКСКНР и соединен с первым входом первого умножителя ВКСКНР, второй вход второго вычислительного блока ВКСКНР соединен с выходом датчика угла, а второй вход первого умножителя ВКСКНР соединен с выходом шестого усилительного блока (с коэффициентом передачи J_y1+J_z1-J_x1, где J_z1, J_x1 – коэффициенты, равные главным центральным моментам инерции наружной рамки относительно осей OZ1 и OХ1 соответственно) ВКСКНР, вход шестого усилительного блока ВКСКНР соединен с выходом третьего сумматора ВКСКНР, выход третьего сумматора ВКСКНР соединен также с первым входом третьего вычислительного блока (с коэффициентом передачи (J_y1+J_x2)tg_z/cos_z) ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход третьего вычислительного блока ВКСКНР соединен с первым входом второго умножителя ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора ВКСКНР, выход второго умножителя ВКСКНР соединен с первым входом шестого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом пятого сумматора ВКСКНР, а третий вычитающий вход шестого сумматора ВКСКНР соединен с выходом первого вычислительного блока ВКСКНР, третий вычитающий вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом первого умножителя ВКСКНР, первый вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом четвертого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом пятого усилительного блока ВКСКНР, а второй вход которого соединен с выходом первого интегратора ВКСКНР, вход которого соединен с выходом пятого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, а второй вход которого соединен с выходом ГДУ по каналу наружной рамки, второй вычитающий вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом шестого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом второго вычислительного блока ВКСКНР, а второй вход которого соединен с выходом первого интегратора ВКСКНР, выход шестого сумматора ВКСКНР является выходом вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом седьмого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д2, где коэффициент Т_д2 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала платформы) вычислителя компенсирующего сигнала канала платформы (ВКСКП), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом седьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилительного блока ВКСКП, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом восьмого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д2) ВКСКП, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом восьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом восьмого усилительного блока ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом девятого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д2) ВКСКП и соединен с входом десятого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д2) ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом девятого сумматора ВКСКП и соединен также с первым входом десятого сумматора ВКСКП, второй вход девятого сумматора ВКСКП соединен с выходом девятого усилительного блока ВКСКП, а второй вход десятого сумматора ВКСКП соединен с выходом десятого усилительного блока ВКСКП, выход восьмого сумматора ВКСКП соединен с первым входом четвертого вычислительного блока (с коэффициентом передачи 1/cos_z) ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход четвертого вычислительного блока ВКСКП соединен с первым входом одинадцатого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом пятого вычислительного блока (с коэффициентом передачи 1/tg_z) ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом девятого сумматора ВКСКП, а второй вход соединен с выходом датчика угла, выход одинадцатого сумматора ВКСКП соединен с входом одинадцатого усилительного блока (с коэффициентом передачи J_x2-J_y2, где J_y2 – коэффициент, равный главному центральному моменту платформы относительно оси OY2) ВКСКП, выход одинадцатого усилительного блока ВКСКП соединен с первым входом третьего умножителя ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом десятого сумматора ВКСКП, выход третьего умножителя ВКСКП соединен с вторым входом двенадцатого сумматора ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом седьмого умножителя ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого усилительного блока (с коэффициентом передачи b₂, где b₂ – коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения по оси платформы) ВКСКП, вход которого соединен с выходом седьмого сумматора ВКСКП, второй вход седьмого умножителя ВКСКП соединен с выходом второго интегратора ВКСКП, вход которого соединен с выходом восьмого умножителя ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, а второй вход соединен с выходом ГДУ по каналу платформы, выход двенадцатого сумматора ВКСКП является выходом вычислителя компенсирующего сигнала по каналу платформы.

На фиг.1 изображена принципиальная схема двухосного управляемого гиростабилизатора. На фиг.2 и 3 изображены принципиальные схемы вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы соответственно. На фиг.4 и 5 изображены структурные схемы вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы соответственно. На фиг.6 и фиг.7 изображены соответственно графики ошибки стабилизации прототипа и предлагаемого двухосного управляемого гиростабилизатора. На фиг.8 изображен график выходного сигнала первого интегратора ВКСКНР.

Двухосный управляемый гиростабилизатор содержит наружную рамку 1, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу 2, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки, установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели 3 и 4, входы которых соединены через усилители 5 и 6 с выходами установленного на платформе 2 ГДУ 7, входы которого соединены с выходами устройства управления 8, ДУС 9 и ДУУ 10, установленные на основании так, что их оси чувствительности параллельны оси вращения наружной рамки 1, ДУС 11 и ДУУ 12, установленные на наружной рамке 1 так, что их оси чувствительности параллельны оси вращения платформы 2, ДУС 13 и ДУУ 14, установленные на наружной рамке 1 так, что их оси чувствительности перпендикулярны осям чувствительности ДУС 9, 11 и ДУУ 10, 12, датчик угла 15, установленный на оси вращения платформы 2, вычислитель 16 компенсирующего сигнала канала наружной рамки, выход которого соединен с входом усилителя 5, вычислитель 17 компенсирующего сигнала канала платформы, выход которого соединен с входом усилителя 6, выход ДУУ 10 соединен с входом первого усилительного блока 18 (с коэффициентом передачи Т_д1, где коэффициент Т_д1 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала наружной рамки) вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки (ВКСКНР)16, выход ДУС 9 соединен с первым входом первого сумматора 19 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом первого усилительного блока 18 ВКСКНР 16, выход ДУУ14 соединен с входом второго усилительного блока 20 (с коэффициентом передачи Т_д1) ВКСКНР 16 и соединен также с первым входом первого вычислительного блока 21 (с коэффициентом передачи (J_y1+J_x2)tg_z, где _z – угол поворота платформы 2 относительно наружной рамки 1, J_y1 – коэффициент, равный главному центральному моменту инерции наружной рамки 1 относительно оси OY1, J_x2 – коэффициент, равный главному центральному моменту инерции платформы 2 относительно оси OХ2) ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом датчика угла 15, выход ДУС 13 соединен с первым входом второго сумматора 22 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом второго усилительного блока 20 ВКСКНР 16, выход ДУУ12 соединен с входом третьего усилительного блока 23 (с коэффициентом передачи T_д1) ВКСКНР 16, выход ДУС 11 соединен с первым входом третьего сумматора 24 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом третьего усилительного блока 23 ВКСКНР 16, выход устройства управления 8 по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом четвертого усилительного блока 25 (с коэффициентом передачи Т_д1) ВКСКНР 16, выход устройства управления 8 по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом четвертого сумматора 26 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилительного блока 25 ВКСКНР 16, выход первого сумматора 19 ВКСКНР 16 соединен с входом пятого усилительного блока 27 (с коэффициентом передачи b₁, где b₁ – коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения в осях вращения наружной рамки) ВКСКНР 16, выход второго сумматора 22 ВКСКНР 16 соединен с первым входом второго вычислительного блока 28 (с коэффициентом передачи b₁tg_z) BKCKHP 16 и соединен с первым входом первого умножителя 29 ВКСКНР 16, второй вход второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16 соединен с выходом датчика угла 15, а второй вход первого умножителя 29 ВКСКНР 16 соединен с выходом шестого усилительного блока 30 (с коэффициентом передачи J_y1+J_z1-J_x1, где J_z1, J_x1 – коэффициенты, равные главным центральным моментам инерции наружной рамки 1 относительно осей OZ1 и OХ1 соответственно) ВКСКНР 16, вход шестого усилительного блока 30 ВКСКНР 16 соединен с выходом третьего сумматора 24 ВКСКНР 16, выход третьего сумматора 24 ВКСКНР 16 соединен также с первым входом третьего вычислительного блока 31 (с коэффициентом передачи (J_y1+J_x2)tg_z/cos_z) ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом датчика угла 15, выход третьего вычислительного блока 31 ВКСКНР 16 соединен с первым входом второго умножителя 32 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора 26 ВКСКНР 16, выход второго умножителя 32 ВКСКНР 16 соединен с первым входом шестого сумматора 33 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом пятого сумматора 34 ВКСКНР 16, а третий вычитающий вход которого соединен с выходом первого вычислительного блока 21 ВКСКНР 16, третий вычитающий вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16 соединен с выходом первого умножителя 29 ВКСКНР 16, первый вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16 соединен с выходом четвертого умножителя 35 ВКСКНР 16, первый вход которого соединен с выходом пятого усилительного блока 27 ВКСКНР 16, а второй вход которого соединен с выходом первого интегратора 36 ВКСКНР 16, вход которого соединен с выходом пятого умножителя 37 ВКСКНР 16, первый вход которого соединен с выходом ДУС 9, а второй вход которого соединен с выходом ГДУ по каналу наружной рамки 1, второй вычитающий вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16 соединен с выходом шестого умножителя 38 ВКСКНР 16, первый вход которого соединен с выходом второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16, а второй вход которого соединен с выходом первого интегратора 36 ВКСКНР 16, выход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16 является выходом вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки 16, выход ДУУ12 соединен с входом седьмого усилительного блока 39 (с коэффициентом передачи Т_д2, где коэффициент Т_д2 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала платформы) вычислителя компенсирующего сигнала канала платформы (ВКСКП) 17, выход ДУС 11 соединен с первым входом седьмого сумматора 40 ВКСКП 17, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилительного блока 39 ВКСКП 17, выход ДУУ 14 соединен с входом восьмого усилительного блока 41 (с коэффициентом передачи Т_д2) ВКСКП17, выход ДУС 13 соединен с первым входом восьмого сумматора 42 ВКСКП 17, второй вход которого соединен с выходом восьмого усилительного блока 41 ВКСКП 17, выход устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловому ускорению управления соединен с входом девятого усилительного блока 43 (с коэффициентом передачи Т_д2) ВКСКП 17 и соединен с входом десятого усилительного блока 44 (с коэффициентом передачи Т_д2) ВКСКП 17, выход устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловой скорости управления соединен с первым входом девятого сумматора 45 ВКСКП 17 и соединен также с первым входом десятого сумматора 46 ВКСКП 17, второй вход девятого сумматора 45 ВКСКП 17 соединен с выходом девятого усилительного блока 43 ВКСКП 17, а второй вход десятого сумматора 46 ВКСКП 17 соединен с выходом десятого усилительного блока 44 ВКСКП 17, выход восьмого сумматора 42 ВКСКП 17 соединен с первым входом четвертого вычислительного блока 47 (с коэффициентом передачи 1/cos_z) BKCKП17, второй вход которого соединен с выходом датчика угла 15, выход четвертого вычислительного блока 47 ВКСКП 17 соединен с первым входом одиннадцатого сумматора 48 ВКСКП 17, второй вход которого соединен с выходом пятого вычислительного блока 49 (с коэффициентом передачи 1/tg_z) ВКСКП 17, первый вход которого соединен с выходом девятого сумматора 45 ВКСКП 17, а второй вход соединен с выходом датчика угла 15, выход одиннадцатого сумматора 48 ВКСКП 17 соединен с входом одиннадцатого усилительного блока 50 (с коэффициентом передачи J_x2 – J_y2, где J_y2 – коэффициент, равный главному центральному моменту платформы относительно оси OY2) ВКСКП 17, выход одиннадцатого усилительного блока 50 ВКСКП 17 соединен с первым входом третьего умножителя 51 ВКСКП 17, второй вход которого соединен с выходом десятого сумматора 46 ВКСКП 17, выход третьего умножителя 51 ВКСКП 17 соединен с вторым входом двенадцатого сумматора 52 ВКСКП 17, первый вход которого соединен с выходом седьмого умножителя 53 ВКСКП 17, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого усилительного блока 54 (с коэффициентом передачи b₂, где b₂ – коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения по оси платформы) ВКСКП 17, вход которого соединен с выходом седьмого сумматора 40 ВКСКП 17, второй вход седьмого умножителя 53 ВКСКП 17 соединен с выходом второго интегратора 55 ВКСКП 17, вход которого соединен с выходом восьмого умножителя 56 ВКСКП 17, первый вход которого соединен с выходом ДУС 11, а второй вход соединен с выходом ГДУ по каналу платформы 2, выход двенадцатого сумматора 52 ВКСКП 17 является выходом вычислителя компенсирующего сигнала по каналу платформы 2.

Работа устройства происходит следующим образом.

При наличии качки основания платформа 2 стремится сохранить свое положение в пространстве (в режиме стабилизации) или отследить задаваемое устройством управления 8 направление (в режиме управления) благодаря обратной связи с ГДУ 7 через усилители 5 и 6 на исполнительные двигатели 3 и 4. В то же время основание и наружная рамка 1 совершают пространственное движение относительно платформы 2, что приводит к возникновению возмущающих моментов от сил вязкого трения – b₁tg_zx1 и b_1y0 по оси наружной рамки 1, инерционного возмущающего момента – по оси наружной рамки 1, центробежного возмущающего момента – (J_y1+J_z1-J_x1)_x1z1 по оси наружной рамки 1, центробежного возмущающего момента ((J_y1+J_x2)tg_z/cos_z)_z1лу по оси наружной рамки 1, момента сил вязкого трения b_2z1 по оси вращения платформы 2, центробежного возмущающего момента (J_x2-J_y2)(_лу/tg_z+_x1/cos_z)_лу по оси вращения платформы 2.

С целью компенсации инерционного возмущающего момента – ДУУ14 измеряет угловое ускорение Сигнал с выхода ДУУ14 подается на первый вход первого вычислительного блока 21 ВКСКНР 16, на второй вход которого подается сигнал _z с выхода датчика угла 15. Первый вычислительный блок 21 ВКСКНР 16 формирует на выходе сигнал вида который поступает на третий вычитающий вход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16. С целью компенсации центробежного возмущающего момента ((J_y1+J_x2)tg_z/cos_z)_z1лу ДУС 11 измеряет угловую скорость _z1. Сигнал с выхода ДУС 11 поступает на первый вход третьего сумматора 24 ВКСКНР 16. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 3, ДУУ 12 измеряет угловое ускорение Сигнал с выхода ДУУ 12 поступает на вход третьего усилительного блока 23 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида далее этот сигнал поступает на второй вход третьего сумматора 24 ВКСКНР 16. Выходной сигнал третьего сумматора 24 ВКСКНР 16 подается на первый вход третьего вычислительного блока 31 ВКСКНР 16, на второй вход которого подается сигнал _z c выхода датчика угла 15. Третий вычислительный блок 31 ВКСКНР 16 формирует на выходе сигнал вида который поступает на первый вход второго умножителя 32 ВКСКНР 16. Сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловой скорости управления _лу поступает на первый вход четвертого сумматора 26 ВКСКНР 16. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 3, сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловому ускорению управления поступает на вход четвертого усилительного блока 25 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида далее этот сигнал поступает на второй вход четвертого сумматора 26 ВКСКНР 16. Выходной сигнал четвертого сумматора 26 ВКСКНР 16 поступает на второй вход второго умножителя 32 ВКСКНР 16, который на выходе формирует компенсирующий сигнал вида Этот сигнал поступает на первый вход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16. С целью компенсации центробежного возмущающего момента – (J_y1+J_z1-J_x1)_x1z1 сигнал с выхода третьего сумматора 24 ВКСКНР 16 поступает на вход шестого усилительного блока 30 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида Этот сигнал поступает на второй вход первого умножителя 29 ВКСКНР 16. Кроме того, ДУС 13 измеряет угловую скорость _x1. Сигнал с выхода ДУС 13 поступает на первый вход второго сумматора 22 ВКСКНР 16. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 3, ДУУ 14 измеряет угловое ускорение Сигнал с выхода ДУУ 14 поступает на вход второго усилительного блока 20 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида Этот сигнал поступает на второй вход второго сумматора 22 ВКСКНР 16. Сигнал с выхода второго сумматора 22 ВКСКНР 16 поступает на первый вход первого умножителя 29 ВКСКНР 16, который формирует на выходе компенсирующий сигнал вида Этот сигнал поступает на третий вычитающий вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16. Сигнал с выхода пятого сумматора 34 ВКСКНР 16 поступает на второй вход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16. Выход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16 является выходом ВКСКНР 16. Сигнал с выхода шестого сумматора 33 ВКСКНР 16 подается через усилитель 5 на исполнительный двигатель 3, что обеспечивает компенсацию возмущающих моментов по оси наружной рамки 1.

С целью компенсации момента сил вязкого трения b_1у0 ДУС 9 измеряет угловую скорость _у0. Сигнал с выхода ДУС 9 поступает на первый вход первого сумматора 19 ВКСКНР 16. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 3, ДУУ 10 измеряет угловое ускорение Сигнал с выхода ДУУ 10 поступает на вход первого усилительного блока 18 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал далее этот сигнал поступает на второй вход первого сумматора 19 ВКСКНР 16. Выходной сигнал первого сумматора 19 ВКСКНР 16 поступает на вход пятого усилительного блока 27 ВКСКНР 16, который формирует на выходе компенсирующий сигнал вида Этот сигнал поступает на первый вход четвертого умножителя 35 ВКСКНР 16. Сигнал с выхода ДУС9 поступает также на первый вход пятого умножителя 37 ВКСКНР 16, на второй вход которого поступает сигнал ГДУ 7 по оси наружной рамки 1. Выходной сигнал пятого умножителя 37 ВКСКНР 16 поступает на вход первого интегратора 36 ВКСКНР 16. Выходной сигнал первого интегратора 36 ВКСКНР 16 поступает на второй вход четвертого умножителя 35 ВКСКНР 16. Выходной сигнал четвертого умножителя 35 ВКСКНР 16 поступает на первый вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16. При изменении температуры окружающей среды или загрязнении подшипников изменяется величина коэффициента сил вязкого трения по оси наружной рамки 1, что обуславливает нарушение равенства этого коэффициента и постоянного коэффициента передачи пятого усилительного блока 27 ВКСКНР 16. Это приводит к нарушению равенства возмущающего и компенсирующего моментов и появлению большой ошибки стабилизации платформы 2 по оси наружной рамки 1 от нескомпенсированного момента сил вязкого трения b_1y0 (b₁ – разность между величиной коэффициента сил вязкого трения и величиной постоянного коэффициента передачи пятого усилительного блока 27). Ошибка стабилизации от момента b_1y0 имеет частоту, равную частоте изменения угловой скорости основания _y0, и сдвиг по фазе по отношению к угловой скорости основания _y0, стремящийся к нулю.

После перемножения сигнала ДУС 9 и сигнала ГДУ 7 по оси наружной рамки 1, в котором присутствует гармоника, соответствующая ошибке стабилизации от нескомпенсированного момента сил вязкого трения b_1y0, на выходе пятого умножителя 37 ВКСКНР 16 содержится постоянная составляющая сигнала и переменная составляющая сигнала. Первый интегратор 36 ВКСКНР 16 эффективно сглаживает переменную составляющую сигнала пятого умножителя 37 ВКСКНР 16 и осуществляет интегрирование постоянной составляющей сигнала пятого умножителя 37 ВКСКНР 16. В установившемся режиме величина выходного сигнала первого интегратора 36 ВКСКНР 16 равна отношению величины коэффициента сил вязкого трения по оси наружной рамки 1 к коэффициенту передачи пятого усилительного блока 27 ВКСКНР 16. На выходе четвертого умножителя 35 ВКСКНР 16 формируется скорректированный компенсирующий сигнал, амплитуда которого вновь равна амплитуде момента сил вязкого трения, что приводит к повышению точности стабилизации двухосного управляемого гиростабилизатора по оси наружной рамки 1.

На фиг.6 в качестве примера приведен график ошибки двухосного управляемого гиростабилизатора (прототипа) по оси наружной рамки 1 от нескомпенсированного момента сил вязкого трения b_1y0 (b₁=1 н·м·с, _y0=sin·t, =1 c^-1), а на фиг.7 приведен график ошибки предлагаемого двухосного управляемого гиростабилизатора по оси наружной рамки 1. На фиг.8 приведен график выходного сигнала первого интегратора 36 ВКСКНР 16. Из приведенных графиков видно, что амплитуда ошибки предлагаемого двухосного управляемого ГС от рассмотренного возмущающего момента в 40 раз меньше, чем у прототипа.

С целью компенсации момента сил вязкого трения – b₁tg_zx1 сигнал с выхода второго сумматора 22 ВКСКНР 16 поступает на первый вход второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16, на второй вход которого поступает сигнал с выхода датчика угла 15. На выходе второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16 формируется компенсирующий сигнал который поступает на первый вход шестого умножителя 38 ВКСКНР 16, на второй вход шестого умножителя 38 ВКСКНР 16 поступает выходной сигнал первого интегратора 36 ВКСКНР 16. Выходной сигнал шестого умножителя 38 ВКСКНР 16 поступает на второй вычитающий вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16.

При изменении температуры окружающей среды или загрязнении подшипников изменяется величина коэффициента сил вязкого трения по оси наружной рамки 1. Это приводит к нарушению равенства возмущающего и компенсирующего моментов и появлению большой ошибки стабилизации платформы 2 по оси наружной рамки 1 от момента – b₁tg_zx1 (b₁ – разность между величиной коэффициента сил вязкого трения и постоянной величиной b₁, входящей в выражение коэффициента передачи второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16). После перемножения выходного сигнала второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16 и выходного сигнала первого интегратора 36 ВКСКНР 16 (величина которого в установившемся режиме равна отношению величины коэффициента сил вязкого трения по оси наружной рамки 1 к коэффициенту передачи пятого усилительного блока 27 ВКСКНР 16, а также равна отношению величины коэффициента сил вязкого трения по оси наружной рамки 1 к постоянной величине b₁, входящей в выражение коэффициента передачи второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16) на выходе шестого умножителя 38 ВКСКНР 16 формируется скорректированный компенсирующий сигнал, амплитуда которого вновь равна амплитуде момента сил вязкого трения – b₁tg_zx1, что приводит к повышению точности стабилизации двухосного управляемого гиростабилизатора по оси наружной рамки 1.

С целью компенсации центробежного возмущающего момента (J_x2-J_y2)(_лу/tg_z+_x1/cos_z)_лу по оси вращения платформы 2 ДУС 13 измеряет угловую скорость _x1. Сигнал с выхода ДУС 13 поступает на первый вход восьмого сумматора 42 ВКСКП 17. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 4, ДУУ 14 измеряет угловое ускорение . Сигнал с выхода ДУУ 14 поступает на вход восьмого усилительного блока 41 ВКСКП17, который формирует на выходе сигнал вида , далее этот сигнал поступает на второй вход восьмого сумматора 42 ВКСКП 17. Выходной сигнал восьмого сумматора 42 ВКСКП 17 поступает на первый вход четвертого вычислительного блока 47 ВКСКП17, на второй вход которого поступает сигнал _z с выхода датчика угла 15. Четвертый вычислительный блок 47 ВКСКП 17 формирует на выходе сигнал вида который поступает на первый вход одиннадцатого сумматора 48 ВКСКП 17. Сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловой скорости управления _лу поступает на первый вход девятого сумматора 45 ВКСКП17. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 4, сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловому ускорению управления поступает на вход девятого усилительного блока 43 ВКСКП17, который формирует на выходе сигнал далее этот сигнал поступает на второй вход девятого сумматора 45 ВКСКП 17. Выходной сигнал девятого сумматора 45 ВКСКП 17 поступает на первый вход пятого вычислительного блока 49 ВКСКП 17, на второй вход которого поступает сигнал _z с выхода датчика угла 15. Пятый вычислительный блок 49 ВКСКП 17 формирует на выходе сигнал вида Этот сигнал поступает на второй вход одиннадцатого сумматора 48 ВКСКП 17, выходной сигнал которого поступает на вход одиннадцатого усилительного блока 50 ВКСКП 17, на выходе которого формируется сигнал Этот сигнал поступает на первый вход третьего умножителя 51 ВКСКП 17. Сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловой скорости управления _лу поступает на первый вход десятого сумматора 46 ВКСКП 17. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 4, сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловому ускорению управления поступает на вход десятого усилительного блока 44 ВКСКП 17, который формирует на выходе сигнал далее этот сигнал поступает на второй вход десятого сумматора 46 ВКСКП17. Выходной сигнал десятого сумматора 46 ВКСКП 17 поступает на второй вход третьего умножителя 51 ВКСКП 17, который формирует на выходе компенсирующий сигнал Этот сигнал поступает на второй вход двенадцатого сумматора 52 ВКСКП 17. Выход двенадцатого сумматора 52 ВКСКП 17 является выходом ВКСКП 17. Сигнал с выхода двенадцатого сумматора 47 ВКСКП 17 подается через усилитель 6 на исполнительный двигатель 4, что обеспечивает компенсацию возмущающих моментов по оси платформы 2.

С целью компенсации момента сил вязкого трения ДУС 11 измеряет угловую скорость _z1. Сигнал с выхода ДУС 11 поступает на первый вход седьмого сумматора 40 ВКСКП 17. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 4, ДУУ 12 измеряет угловое ускорение Сигнал с выхода ДУУ 12 поступает на вход седьмого усилительного блока 39 ВКСКП 17, который формирует на выходе сигнал далее этот сигнал поступает на второй вход седьмого сумматора 40 ВКСКП17. Выходной сигнал седьмого сумматора 40 ВКСКП 17 поступает на вход двенадцатого усилительного блока 54 ВКСКП 17, который формирует на выходе компенсирующий сигнал вида Этот сигнал поступает на первый вход седьмого умножителя 53 ВКСКП 17. Сигнал с выхода ДУС 11 поступает также на первый вход восьмого умножителя 56 ВКСКП 17, на второй вход которого поступает сигнал ГДУ 7 по оси платформы 2. Выходной сигнал восьмого умножителя 56 ВКСКП 17 поступает на вход второго интегратора 55 ВКСКП 17. Выходной сигнал второго интегратора 55 ВКСКП 17 поступает на второй вход седьмого умножителя 53 ВКСКП 17. Выходной сигнал седьмого умножителя 53 ВКСКП 17 поступает на первый вход двенадцатого сумматора 52 ВКСКП 17. При изменении температуры окружающей среды или загрязнении подшипников изменяется величина коэффициента сил вязкого трения по оси платформы 2, что обуславливает нарушение равенства этого коэффициента и постоянного коэффициента передачи двенадцатого усилительного блока 54 ВКСКП 17. Это приводит к нарушению равенства возмущающего и компенсирующего моментов и появлению большой ошибки стабилизации платформы 2 по оси платформы 2 от нескомпенсированного момента сил вязкого трения b_2z1(b₂ – разность между величиной коэффициента сил вязкого трения по оси платформы 2 и величиной постоянного коэффициента передачи двенадцатого усилительного блока 54 ВКСКП 17). Ошибка стабилизации от момента b_2z1 имеет частоту, равную частоте изменения угловой скорости _z1, и сдвиг по фазе по отношению к угловой скорости _z1, стремящийся к нулю. После перемножения сигнала ДУС 11 и сигнала ГДУ 7 по оси платформы 2, в котором присутствует гармоника, соответствующая ошибке стабилизации от нескомпенсированного момента сил вязкого трения b_2z1, на выходе восьмого умножителя 56 ВКСКП 17 содержится постоянная составляющая сигнала и переменная составляющая сигнала. Второй интегратор 55 ВКСКП 17 эффективно сглаживает переменную составляющую сигнала восьмого умножителя 56 ВКСКП17 и осуществляет интегрирование постоянной составляющей сигнала восьмого умножителя 56 ВКСКП 17. В установившемся режиме величина выходного сигнала второго интегратора 55 ВКСКП 17 равна отношению величины коэффициента сил вязкого трения по оси платформы 2 к постоянному коэффициенту передачи двенадцатого усилительного блока 54 ВКСКП 17. На выходе седьмого умножителя 53 ВКСКП 17 формируется скорректированный компенсирующий сигнал, амплитуда которого вновь равна амплитуде момента сил вязкого трения по оси платформы 2, что приводит к повышению точности стабилизации двухосного управляемого гиростабилизатора по оси платформы 2.

Таким образом совокупность признаков предлагаемого устройства двухосного управляемого гиростабилизатора, реализация которых может быть выполнена в соответствии с фиг.1, 2, 3, позволяет повысить точность двухосного управляемого гиростабилизатора.

Формула изобретения

Двухосный управляемый гиростабилизатор, содержащий наружную рамку, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки, установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели, входы которых соединены через усилители с выходами установленного на платформе гироскопического датчика угла, входы которого соединены с устройством управления, установленные на основании датчик угловой скорости (ДУС) и датчик углового ускорения (ДУУ), оси чувствительности которых параллельны оси вращения наружной рамки, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения платформы, установленные на оси наружной рамки ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых перпендикулярны осям вращения наружной рамки и платформы, а на оси вращения платформы установлен датчик угла, измеряющий угол поворота платформы относительно наружной рамки, входы усилителей исполнительных двигателей каналов наружной рамки и платформы соединены с выходами вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с входом первого усилительного блока вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки (ВКСКНР), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с первым входом первого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом первого усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом второго усилительного блока ВКСКНР и соединен также с первым входом первого вычислительного блока ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом второго сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом второго усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом третьего усилительного блока ВКСКНР, выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом третьего сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом третьего усилительного блока ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом четвертого усилительного блока ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом четвертого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилительного блока ВКСКНР, выход первого сумматора ВКСКНР соединен с входом пятого усилительного блока ВКСКНР, выход второго сумматора ВКСКНР соединен с первым входом второго вычислительного блока ВКСКНР и соединен с первым входом первого умножителя ВКСКНР, второй вход второго вычислительного блока ВКСКНР соединен с выходом датчика угла, а второй вход первого умножителя ВКСКНР соединен с выходом шестого усилительного блока ВКСКНР, вход шестого усилительного блока ВКСКНР соединен с выходом третьего сумматора ВКСКНР, выход третьего сумматора ВКСКНР соединен также с первым входом третьего вычислительного блока ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход третьего вычислительного блока ВКСКНР соединен с первым входом второго умножителя ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора ВКСКНР, выход второго умножителя ВКСКНР соединен с первым входом шестого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом пятого сумматора ВКСКНР, а третий вычитающий вход которого соединен с выходом первого вычислительного блока ВКСКНР, третий вычитающий вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом первого умножителя ВКСКНР, выход шестого сумматора ВКСКНР является выходом вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом седьмого усилительного блока вычислителя компенсирующего сигнала канала платформы (ВКСКП), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом седьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилительного блока ВКСКП, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом восьмого усилительного блока ВКСКП, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом восьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом восьмого усилительного блока ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом девятого усилительного блока ВКСКП и соединен с входом десятого усилительного блока ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом девятого сумматора ВКСКП и соединен также с первым входом десятого сумматора ВКСКП, второй вход девятого сумматора ВКСКП соединен с выходом девятого усилительного блока ВКСКП, а второй вход десятого сумматора ВКСКП соединен с выходом десятого усилительного блока ВКСКП, выход восьмого сумматора ВКСКП соединен с первым входом четвертого вычислительного блока ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход четвертого вычислительного блока ВКСКП соединен с первым входом одиннадцатого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом пятого вычислительного блока ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом девятого сумматора ВКСКП, а второй вход соединен с выходом датчика угла, выход одиннадцатого сумматора ВКСКП соединен с входом одиннадцатого усилительного блока ВКСКП, выход одиннадцатого усилительного блока ВКСКП соединен с первым входом третьего умножителя ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом десятого сумматора ВКСКП, выход третьего умножителя ВКСКП соединен с вторым входом двенадцатого сумматора ВКСКП, выход седьмого сумматора ВКСКП соединен с входом двенадцатого усилительного блока ВКСКП, выход двенадцатого сумматора ВКСКП является выходом вычислителя компенсирующего сигнала по каналу платформы, отличающийся тем, что в него дополнительно введены четвертый умножитель ВКСКНР, первый интегратор ВКСКНР, пятый умножитель ВКСКНР, шестой умножитель ВКСКНР, седьмой умножитель ВКСКП, второй интегратор ВКСКП, восьмой умножитель ВКСКП, причем первый вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом четвертого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом пятого усилительного блока ВКСКНР, а второй вход которого соединен с выходом первого интегратора ВКСКНР, вход которого соединен с выходом пятого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, а второй вход которого соединен с выходом ГДУ по каналу наружной рамки, второй вычитающий вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом шестого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом второго вычислительного блока ВКСКНР, а второй вход шестого умножителя соединен с выходом первого интегратора ВКСКНР, первый вход двенадцатого сумматора ВКСКП соединен с выходом седьмого умножителя ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого усилительного блока ВКСКП, второй вход седьмого умножителя ВКСКП соединен с выходом второго интегратора ВКСКП, вход которого соединен с выходом восьмого умножителя ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, а второй вход соединен с выходом ГДУ по каналу платформы.

РИСУНКИ

TK4A – Поправки к публикациям сведений об изобретениях в бюллетенях “Изобретения (заявки и патенты)” и “Изобретения. Полезные модели”

Напечатано: Адрес для переписки: 300600, Курская обл., пр-т Ленина, 92, ТулГУ, патентно-лицензионный отдел

Следует читать: Адрес для переписки: 300600, г. Тула, пр-т Ленина, 92, ТулГУ, патентно-лицензионный отдел

Номер и год публикации бюллетеня: 5-2007

Код раздела: FG4A

Извещение опубликовано: 20.04.2007 БИ: 11/2007

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.09.2007

Извещение опубликовано: 10.05.2009 БИ: 13/2009