3.4Модель гироскопа

Класс гироскопа, реализующего схему, описанную в п.2.4 реализован в коллекции Libraries/ActLib среды NMSDK. Имя модуля NAstaticGyro. В модуле описан одноименный класс, интерфейс которого описан ниже.

Параметры класса представлены в таблице (Таблица 3 .6).

Таблица 3.6 - Параметры класса NAstaticGyro

Имя параметра	Тип	Описание
natural_freq	double	Собственная частота гироскопа
z_g	double	Коэффициент демпфирования гироскопа

Переменные состояния класса представлены в таблице (Таблица 3 .7).

Таблица 3.7 - Переменные состояния класса NAstaticGyro

Имя переменной состояния	Тип	Описание
alpha	double	Угол вращения вокруг оси Z
betta	double	Угол вращения вокруг оси X
gamma	double	Угол вращения вокруг оси Y

Все эксперименты проводились при следующих параметрах гироскопа:

• natural_freq = 2000;

• z_g = 0.707.

3.5Модель исследуемой системы

Класс, реализующий систему, описанную в п.2.1 реализован в коллекции Libraries/ActLib среды NMSDK. Имя модуля NManipulatorAndGyro. В модуле описан одноименный класс, интерфейс которого описан ниже.

Параметры класса представлены в таблице ниже (Таблица 3 .8).

Таблица 3.8 - Параметры класса NManipulatorAndGyro

Имя параметра	Тип	Описание
Mass	double	Полная масса системы
Length	double	Длина звена манипулятора

Входные данные, используемые классом, представлены в таблице ниже (Таблица 3 .9).

Таблица 3.9 - Входные данные класса NManipulatorAndGyro

№ входа	Тип	Описание
0	double	Внешний момент, воздействующий на систему
1	double	Момент на валу двигателя
2	double	текущий угол поворота звена манипулятора по данным датчика манипулятора

3.6Алгоритм адаптации структуры нс регулятора

Контур структурной адаптации является надстройкой над основным контуром управления и обеспечивает изменение числа управляющих элементов в зависимости от амплитуды колебания ОУ около положения равновесия с целью уменьшения этой амплитуды. На рисунке ниже (Рисунок 3 .21) показан алгоритм адаптации для одного из контуров управления, выполняющейся на каждом шаге расчета системы управления (СУ).

Рисунок 3.21 - Алгоритм работы контура структурной адаптации

На каждой итерации расчета, определяется средняя за заданный интервал времени амплитуда колебаний вокруг положения равновесия, и полученное значение сравнивается с максимально допустимым значением амплитуды колебаний. Если максимально допустимая амплитуда превышена, и число управляющих элементов еще не достигло максимума, то это число увеличивается на единицу и осуществляется пересчет рабочих диапазонов сенсоров и эффекторов. Если текущая амплитуда меньше максимальной, то дополнительно проводится проверка, не меньше ли она и минимально разрешенной. Если это так, то число управляющих элементов уменьшается на единицу (но не менее 1), и также осуществляется пересчет рабочих диапазонов сенсоров и эффекторов.

Проверка на минимально допустимую амплитуду колебаний реализована для экономии вычислительных ресурсов.