|  Двухосный индикаторный стабилизатор телекамер на ВОГ |
5) ГС с “нежесткой” наружной
рамкой.
Исходные параметры
модели:
J1 = 0.25 кг×м2 C01
= 1×103
Н×м/рад. D01=
0.001 Н×м×с
J2 = 0.03 кг×м2 C12
= 1×103
Н×м/рад. D12=
0.001 Н×м×с
J3 = 0.01 кг×м2 C23
= 0 D23=0.1 Н×м×с
J4 = 0.15 кг×м2 C34
=1×1020
Н×м/рад. D34=0.001
Н×м×с
J5 = 1 кг×м2 C45
=1×1020
Н×м/рад. D45=0.01
Н×м×с
К = 1000
Варьируем С01,С12 =
102 ... 106 H×м/рад.
Передаточная функция при этом имеет
вид:
k × kw×( T42 × s2 +2×x4×T4×s +1) ×( T52 × s2 +2×x5×T5×s +1)
Wp(s)=
(14)
s × (T1×s+1)×( T22 × s2 +2×x2×T2×s +1) ×( T32 × s2 +2×x3×T3×s +1)
Вначале варьируем С01,
при С12=const., результаты приведены в Табл.8.
Табл.8.
|
|
C01
|
T1
|
T2
|
x2
|
T3
|
x3
|
T4
|
x4
|
T5
|
x5
|
kw
|
|
102
|
11.6
|
0.0052
|
0.0078
|
0.053
|
0.0097
|
0.0052
|
0.0001
|
0.053
|
1.8
10-13
|
15
|
|
103
|
11.6
|
0.0051
|
0.0076
|
0.017
|
0.0037
|
0.0051
|
9.7
10-5
|
0.017
|
1.76
10-13
|
15
|
|
104
|
11.6
|
0.0062
|
0.0074
|
0.0044
|
0.0022
|
0.0044
|
5.7
10-5
|
0.0062
|
4.8
10-5
|
15
|
|
105
|
11.6
|
0.0055
|
0.0093
|
0.0016
|
9.4
10-6
|
0.0055
|
8.9
10-5
|
0.0016
|
4.37
10-13
|
15
|
Далее варьируем С12,
при С01=const., результаты - в Табл.9.
Табл.9.
|
|
C12
|
T1
|
T2
|
x2
|
T3
|
x3
|
T4
|
x4
|
T5
|
x5
|
kw
|
|
102
|
11.6
|
0.0196
|
0.023
|
0.014
|
0.0069
|
0.0196
|
1.5
10-4
|
0.014
|
1.8
10-4
|
15
|
|
104
|
11.6
|
0.0016
|
0.0025
|
0.017
|
0.0031
|
0.0016
|
3.1
10-5
|
0.017
|
1.8
10-13
|
15
|
|
105
|
11.6
|
.00052
|
.00078
|
0.017
|
0.003
|
.00052
|
0.9
10-5
|
0.017
|
1.8
10-13
|
15
|
Варьируя
последовательно D01 и D12 выявляем степень их влияния на
Ti, при С01=С12=1000 H×м/рад = const. (Табл.10,11)
Табл.10.
|
D01
|
T1/w1
|
T2 / w2
|
x2
|
T3 / w3
|
x3
|
T4 / w4
|
x4
|
T5 / w5
|
x5
|
kw
|
|
10-4
|
11.6
|
0.0051
|
0.0076
|
0.0168
|
0.0037
|
0.0051
|
9.6×10-5
|
0.0168
|
2×
10-14
|
15
|
|
10-3
|
11.6
|
0.0051
|
0.0076
|
0.0168
|
0.0037
|
0.0051
|
9.7×10-5
|
0.0168
|
17×
10-14
|
15
|
|
10-2
|
11.6
|
0.0051
|
0.0076
|
0.0168
|
0.004
|
0.0051
|
11×10-5
|
0.0168
|
.0003
|
15
|
|
10-1
|
11.6
|
0.0051
|
0.0076
|
0.0168
|
0.007
|
0.0051
|
23×10-5
|
0.0168
|
.0003
|
15
|
Табл.11.
|
D12
|
T1/w1
|
T2 / w2
|
x2
|
T3 / w3
|
x3
|
T4 / w4
|
x4
|
T5 / w5
|
x5
|
kw
|
|
10-4
|
11.6
|
0.0051
|
0.0075
|
0.0168
|
0.0037
|
0.0051
|
1.1×10-5
|
0.0168
|
9×
10-6
|
15
|
|
10-2
|
11.6
|
0.0051
|
0.0084
|
0.0168
|
0.0037
|
0.0051
|
9.6×10-4
|
0.0168
|
2×
10-13
|
15
|
|
10-1
|
11.6
|
0.0051
|
0.017
|
0.0168
|
0.0037
|
0.0051
|
9.6×10-3
|
0.0168
|
4.2×
10-13
|
15
|
Как видно из таблиц 8
и 9, нежесткая “задняя” рамка (с двумя нежесткостями С01 и С12)
приводит к появлению двух пар колебательных и антиколебательных звеньев,
имеющих одинаковые постоянные времени, что приводит к их взаимной компенсации
и, следовательно, влияние этих звеньев на вид ЛАХ практически отсутствует.
Однако на ФЧХ будут присутствовать “выбросы” фазы, причина которых - различия
коэффициентов демпфирования в компенсирующих друг друга колебательном и
антиколебательном звеньях.
Вид ЛАХ в случае
“нежесткой” задней рамки для исходных параметров модели следующий:
Таким образом, ЛАХ
модели с базовыми параметрами:
J1 = 0.25 кг×м2 C01
= 1×103
Н×м/рад. D01=
0.001 Н×м×с
J2 = 0.03 кг×м2 C12
= 1×103
Н×м/рад. D12=
0.001 Н×м×с
J3 = 0.01 кг×м2 C23
= 0 D23=0.1 Н×м×с
J4 = 0.15 кг×м2 C34
=1×104
Н×м/рад. D34=0.001
Н×м×с
J5 = 1 кг×м2 C45
=1×103
Н×м/рад. D45=0.01
Н×м×с
К = 1000
имеет следующий вид.
от
нежесткости от “задней” от
нежесткости
крепления
объекта нежесткости редуктора
После
предварительного рассмотрения влияния параметров модели на поведение ЛАХ, можно
сделать следующие выводы:
1) В практических расчетах каждую
нежесткость возможно рассматривать изолировано от других, т.к. при “типовых”
параметрах ГС каждая такая нежесткость определяет звенья разнесенные по оси
частот на некоторое расстояние и, поэтому, не влияющие друг на друга;
2) Из 1) следует, что влияние
нежесткости редуктора на ЛАХ можно проводить основываясь на известных формулах,
выведенных для более простой модели ГС, учитывающей только одну нежесткость
редуктора;
3) В практических расчетах влиянием
“задней” нежесткости можно пренебречь, т.к. она не изменяет вида ЛАХ из-за
того, что колебательные и антиколебательные звенья взаимно компенсируют друг
друга.
4) Нежесткость крепления объекта
стабилизации к платформе вызывает появление на ЛАХ участка на котором
характеристика “поднимается” на +40 Дб/дек. из-за появления в передаточной
функции колебательного и антиколебательного звеньев, разнесенных по оси частот.
Это не влияет на устойчивость системы стабилизации, но затрудняет её
техническую реализацию из-за резко возрастающей частоты среза системы.
Таким образом,
целесообразно подробнее рассмотреть влияние нежесткости крепления объекта
стабилизации к платформе на поведние ЛАХ, при расположении чувствительного
элемента на платформе и нежестком редукторе.
Для этого случая
базовая модель имеет следующие значения параметров:
J1 = 0.25 кг×м2 C01
= 1×1030
Н×м/рад. D01=
0.001 Н×м×с
J2 = 0.03 кг×м2 C12
= 1×1030
Н×м/рад. D12=
0.001 Н×м×с
J3 = 0.01 кг×м2 C23
= 0 D23=0.1 Н×м×с
J4 = 0.15 кг×м2 C34
=1×104
Н×м/рад. D34=0.001
Н×м×с
J5 = 1 кг×м2 C45
=1×103
Н×м/рад. D45=0.01
Н×м×с
К = 1000
Варьируем следующие
переменные: J3, J4, J5, C34, C45,
D34, D45, при фиксированых значениях остальных
параметров, равных базовым. Все единицы в СИ.
Передаточная функция
для данной модели имеет вид:
k
× kw×( T42 × s2 +2×x4×T4×s +1)
Wp(s)= (15)
s × (T1×s+1)×( T22 × s2 +2×x2×T2×s +1) ×( T32 × s2 +2×x3×T3×s +1)
1) Влияние изменений моментов инерции
тел.
a) Варьируем J3 (момент
инерции ротора двигателя стабилизации):
Табл.12.
|
J3
|
T1
|
T2
|
T3
|
x2
|
x3
|
T4
|
x4
|
kw
|
|
0.001
|
11.51
|
0.01145
|
0.000315
|
0.003737
|
0.015813
|
0.031623
|
0.000158
|
1.5
Страницы: 1, 2, 3, 4
|
|
© 2009 Все права защищены.
Наверх