|
|
ДНГ. Исследование полученной модели 49
3.11. Заключение
В результате проделанной работы методом Лагранжа II рода получена математическая модель динамически настраиваемого гироскопа, учитывающая угловую податливость скоростной опоры.
На основе полученной модели в системе Matlab Simulink проведено исследование динамически настраиваемого гироскопа с газодинамической опорой ротора КИНД05-091, работающего в режиме датчика угловой скорости с перекрёстными обратными связями. В качестве параметров модели были заданы параметры этого прибора. Часть из них была взята из технических условий, часть получена в результате анализа твердотельной модели, остальные параметры были рассчитаны.
Угловая жёсткость газодинамической опоры ротора была рассчитана исходя из её несущей способности и геометрических параметров. Её величина составила 600 Н∙м/рад.
Достоверность построенной модели проверена в системе Matlab Simulink путём виртуального эксперимента: заданы переносные угловые скорости движения основания прибора. При этом значения токов, протекающих в обмотках датчиков момента совпали с расчётными, что подтвердило адекватность модели.
Исследование модели показало:
Анализ колебательных переходных процессов позволил выделить несколько собственных частот ДНГ:
 (Гц) – нутационная частота маховика;
 (Гц) – нутационная частота привода;
 (Гц) – собственная частота опоры.
Анализ частотных характеристик показал, что система имеет три резонансные частоты:  (Гц),  (Гц) и  (Гц), при этом  и  лежат вблизи собственной частоты опоры  , которая является антирезонансной.
Показана возможность возникновения резонанса на двойной частоте вращения маховика. Это возможно при значениях угловой жёсткости скоростной опоры 50,5 и 65 Н∙м/рад.
Показано, что снижение угловой жёсткости опоры ведёт к снижению виброустойчивости прибора.
Проведённые исследования показали, что при проектировании ДНГ по возможности следует обеспечивать большую величину угловой жёсткости скоростной опоры, при этом необходимо выбирать такую жёсткость, чтобы резонансные частоты системы не совпадали с двойной частотой вращения ротора.
В рамках дальнейшего развития работы планируется сделать следующее:
учесть в модели вязкость газовой плёнки ГДО;
ввести в модель уравнение, описывающее собственное вращение вала;
ввести модель привода, обеспечивающего собственное вращение;
учесть неидеальность радиальной балансировки маховика и всей вращающейся части ДНГ.
3.12. Список литературы
Техническая документация на ДНГ КИНД05-091.
Новиков Л.З., Шаталов М.Ю. Механика динамически настраиваемых гироскопов // издательство «Наука», Москва, 1985 г.
Матвеев В.А., Подчезерцев В.П., Фатеев В.В. Гироскопические стабилизаторы на динамически настраиваемых вибрационных гироскопах: учебное пособие по курсу «Теория гироскопов и гиростабилизаторов» // издательство МГТУ имени Н.Э. Баумана, Москва, 2005 г.
Дубинин А.В., Смолян К.В. Зависимость несущей способности газодинамической опоры динамически настраиваемого гироскопа от зазоров в газодинамической опоре // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное научно-техническое издание, 2012 г., №3 (3).
Пельпор Д.С., Матвеев В.А., Арсеньев В.Д. Динамически настраиваемые гироскопы: теория и конструкция // издательство «Машиностроение», Москва, 1988 г.
Пельпор Д.С., Матвеев В.А., Фатеев В.В. Динамически настраиваемые гироскопы: конструкция и расчёт. Учебное пособие для студентов дневного и вечернего отделений по курсу «Проектирование систем ориентации» // Типография МВТУ, Москва, 1985 г.
Щеглова Н.Н. Влияние коэффициента жёсткости газодинамической опоры на работы двухосного поплавкового датчика угловой скорости // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное научно-техническое издание, 2013 г., №2 (14).
Дьяконов В.П. Mathematica 4.1/4.2/5.0 в математических и научно-технических расчетах // издательство «СОЛОН-Пресс», Москва, 2004 г.
Дьяконов В.П. MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6 в математике и моделировании // издательство «СОЛОН-Пресс», Москва, 2005 г.
4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Студент: __________________________ /Рословец П.В., ПС1-122/
Консультант: ____________________ /Слепушкин Ю.Н./
|
|
|
Скачать 7.73 Mb.