3. Выбор основных элементов электропривода

3.1 Обзор систем стабилизации.

Рассмотрим возможные системы стабилизации объектов на качающемся основании.

Система стабилизации:

1. На стабилизированном основании

2. На нестабилизированном основании

а) Двухосный подвес

б) Трёхосный подвес

3.1.1 Привод сопровождения на стабилизированном основании.

Стабилизация основания обеспечивается системой гироскопической стабилизации. Рассмотрим привод сопровождения, работающий на стабилизированном основании. В функцию такого привода не входит отработка качки, однако он испытывает воздействие «остатков» качки, т. е. ошибки стабилизации. Эта ошибка имеет весьма малую амплитуду, но может носить сложный характер и содержит в основном две составляющие. Одна из них обусловлена обкаткой стабилизирующего двигателя и изменяется с частотой качки, имеющей порядок 1 с^-1. Если полоса пропускания частот привода сопровождения близка к этой величине или выше ее, то он должен отрабатывать эту составляющую ошибки стабилизации. Если же эта полоса значительно ниже, указанной величины, то привод сопровождения в сильной степени отфильтровывает рассматриваемую составляющую ошибки стабилизации. В обоих случаях задача парирования этой составляющей облегчена тем, что ее амплитуда не превышает обычно единиц угловых минут. Другая составляющая ошибки стабилизации обусловлена действием моментов сухого трения в опорах платформы стабилизации, и характер ее изменения трудно поддается учету. Момент сухого трения целесообразно рассматривать состоящим из двух частей — постоянной и переменной. Ориентировочно можно считать, что переменная часть и обусловленная ею составляющая ошибки стабилизации приближаются к гармоническим составляющим с частотой, совпадающей с собственной частотой стабилизатора, равной обычно не менее 10... 15 с^-1. Если граница полосы пропускания частот привода сопровождения может быть сделана существенно ниже собственной частоты стабилизатора, например ниже 2-3 с^-1, то составляющая ошибки качки, обусловленная сухим трением, практически отфильтровывается приводом сопровождения и не сказывается на его работе. Указанная сравнительно низкая полоса частот привода сопровождения возможна, если его скорости и ускорения не должны превышать соответственно 1... 2 угл. мин/с и 0,5... 1 угл. мин/с². Если же граница полосы пропускания частот привода сопровождения выше собственной частоты стабилизатора, то привод сопровождения должен отрабатывать ошибку стабилизации и это следует учесть при его расчете. Необходимо отметить, что равенство или близость собственных частот привода сопровождения и системы стабилизации недопустимы, так как из-за взаимовлияния этих систем вызывают их неустойчивость. Кроме помех, обусловленных ошибками стабилизатора, на привод сопровождения действуют обычно также помехи, содержащиеся в сигнале, используемом для управления этим приводом. Эти помехи порождаются чувствительными и усилительными элементами канала сопровождения, а иногда и самим объектом сопровождения. Обычно принимается, что эти помехи представляют собой белый шум. Это оправдано тем, что соответствующий канал сопровождения должен быть практически всегда узкополосным, иначе невозможно обеспечить сглаживание указанных помех и достижение требуемых точностей сопровождения. Требуемые точности существенно зависят от назначения системы сопровождения. Так, в системе сопровождения самолета должны быть ограничены мгновенные ошибки. В системах сопровождения, предназначенных для получения осредненных данных (например, в навигационных системах), могут допускаться существенно большие мгновенные ошибки, особенно при значительном времени осреднения.

Необходимо учесть, что канал сопровождения должен обладать также высокой линейностью во избежание смещения нуля под действием помех. Высокая линейность, обеспечивается в приводе, как известно, лишь при наличии глубокой отрицательной обратной связи по скорости.