17.4. Вращение входных осей вокруг главных осей гироскопов

Рассмотрим схему, представленную на рис. 17.2. Двигатель вращается с угловой скоростью . ПК₁ распределяет сигналы ДУε₁ и ДУε₂ между осями и по закону синуса. ПК₂ распределяет сигналы ДУε₃ и ДУε₂ между СД₃ и СД₂ в зависимости от величины угла .

В схеме снижаются уходы:

1. из-за вынужденных угловых колебаний на качке и вибрациях;

2. из-за динамической несбалансированности роторов гироскопов (снижаются до нуля по осям и ) по углам и ;

3. и з-за неравножесткости подвеса (снижается до нуля при противоположной направленности и );

4. вследствие действия постоянных моментов на осях процессии гироскопов и .

Уходы из-за действия постоянных моментов по осям стабилизации несколько увеличиваются и могут быть скомпенсированы установкой пружин по осям прецессии гироскопов и .

Способ, описанный в 17.3, несколько проще, чем вращение входных осей вокруг главных осей гироскопа, поэтому применяется чаще. При использовании способа 17.4 усложняется конструкция, могут быть дополнительные люфты в приводе автокомпенсирующего устройства.

17.5. Принудительное вращение подвесов индикаторных платформ

С уть метода заключается в том, что при использовании гироскопов с тремя степенями свободы (в кардановом подвесе или с неконтактным подвесом ротора) вращают подвес или вращают подвес платформы или гироскопа вокруг вектора кинетического момента (с неконтактным подвесом ротора). Вектор возмущающих моментов вращается вместе с подвесом в пространстве. Происходит усреднение постоянных и медленно изменяющихся возмущений.

Рассмотрим схему двухосной индикаторной СП (рис. 17.3). На неподвижном основании в рамках прецессионной теории уравнения движения имеют вид¹:

Интегрируем уравнения:

В отсутствие автокомпенсационного вращения ( ):

Таким образом, снижается влияние постоянных возмущающих моментов. Такие моменты образуются за счет:

• дебаланса из-за смещений центра тяжести вдоль осей подвеса;

• тяжения токоподводов, трения и т. д.

Однако смещение центра тяжести вдоль оси ротора не компенсируется.

17.6. Реверсирование вектора кинетического момента (рвкм)

Метод вращения опор и подвесов позволяет автокомпенсировать только часть возмущений, ориентация которых меняется. РВКМ – более полная автокомпенсация влияния всех возмущений.

Рассмотрим схему одноосного ГС (рис. 17.4). Коммутирующее устройство (К) поочередно подключает к СД то один гироскоп, то другой. Работа данного устройства иллюстрируется табл. 17.1 и графиками на рис. 17.5.

Так, на первом временном участке t₁ работает первый гироскоп с положительным кинетическим моментом. В это время второй гироскоп реверсируется с отрицательного кинетического момента на положительный. На втором временном участке t₂ работает второй гироскоп с положительным моментом, а первый гироскоп реверсируется, и т. д.

Недостатком данного алгоритма является наличие ненулевого математического ожидания, т. е. смещения суммарного ухода. Этого недостатка можно избежать, если использовать алгоритм, проиллюстрированный в табл. 17.2: симметричная кривая с теми же исходными данными строится за счет удвоения временных интервалов. В этом случае математическое ожидание ухода равно нулю.

Реализация метода РВКМ достаточно сложна. В силовых СП данный метод необходимо сочетать со сменой знака управляющего сигнала. Кроме того, усложняются условия устойчивости СП.

Таблица 17.1
Временные интервалы	H1	H2
t1	+ H1	– H2 → + H2
t2	+ H1 → – H1	+ H2
t3	– H1	+ H2 → – H2
t4	– H1 → + H	– H2

Таблица 17.2
Временные интервалы	H1	H2
t1	+ H1	–
t2	+ H1 → – H1	+ H2
t3	– H1	+ H2 → – H2
t4	–	– H2
t5	–	– H2
t6	– H1	– H2 → + H2
t7	– H1 → + H	+ H2
t8	+ H1	–

1 Предполагается, что цепи стабилизации работают идеально по точности и быстро-действию.