- •1. ТРЕХСТЕПЕННЫЕ СВОБОДНЫЕ ГИРОСКОПЫ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ В ТЕОРИИ ГИРОСКОПОВ
- •1.2. Идеализированный трехстепенной свободный гироскоп и его применение
- •1.3. Понятия прецессии и гироскопического момента
- •1.4. Уравнения движения трехстепенного гироскопа в кардановом подвесе
- •1.5. Уравнение движения гироскопа на подвижном основании
- •1.6. Кажущиеся уходы гироскопов
- •1.7. Начальная установка осей гироскопа
- •1.8. Неидеализированные трехстепенные свободные гироскопы
- •1.9. Пути снижения уходов трехстепенных гироскопов
- •1.9.1. Принудительное вращение опор подвеса
- •1.9.2. Принудительное вращение подвеса
- •2. КОРРЕКТИРУЕМЫЕ ТРЕХСТЕПЕННЫЕ ГИРОСКОПЫ
- •2.1. Гирокомпасы
- •2.2. Курсовые гироскопы
- •2.3. Гировертикали
- •2.3.1. Гировертикаль с маятниковой коррекцией
- •2.3.2. Гировертикаль с механической коррекцией
- •2.4. Гироинтеграторы
- •3. Двухстепенные гироскопы
- •3.1. Гиротахометры
- •3.1.1. Гиротахометр с механической пружиной.
- •3.1.2. Гиротахометр с электрической пружиной
- •3.2. Двухстепенные гироскопы для измерения углов поворота
- •3.2.1. Двухстепенной интегрирующий гироскоп (ДИГ)
- •3.2.2. Поплавковый гироскоп
- •4. Понятие о гиростабилизаторах
- •4.1. Одноосный одногироскопный силовой гиростабилизатор
- •4.2. Одноосный индикаторный гиростабилизатор
- •5. Другие типы гироскопов
- •5.1. Вибрационные гироскопы
- •5.2. Динамически настраиваемые гироскопы
- •5.3. Магнитогидродинамические гироскопы
- •5.4. Лазерные гироскопы
- •5.5. Гироскопы с бескарданными подвесами
- •Контрольные задания
- •Библиографический список
ходит из-за стабилизирующих свойств самого трехстепенного гироскопа, рассмотренных раньше.
Таким образом в первые мгновения после появления возмущающего момента Mz отклонения платформы в направлении действия момента не происходит. Это исключительной важности явление имеет место благодаря мгновенной реакции гироскопа, т.е. благодаря его способности мгновенно генерировать гироскопический момент, парирующий момент внешних сил. В этом случае гироскоп проявляет свои силовые свойства, что и послужило основанием для названия такого прибора силовым гиростабилизатором.
Итак, в первый момент времени гироскоп уравновешивает момент внешних сил, но сам при этом прецессирует, увеличивая при этом угол β. При некотором значении β вступает в работу двигатель стабилизации и освобождает гироскоп от силовых функций.
В рассматриваемой схеме платформа П не только стабилизируется относительно оси 0Z0 , но и выставляется в плоскость местного горизонта. Это обеспечивается следующим образом. При отклонении платформы П от горизонтального положения происходит и одновременно и уход плоскости наружной рамки от вертикального положения. Этот факт фиксируется маятниковым устройством М, который вырабатывает сигнал U3 , пропорциональный углу негоризонтальности платформы. Этот сигнал поступает на моментный датчик МД, который прикладывает к гироузлу момент по оси 0Yр. Этот момент не может вызвать прецессию вокруг оси 0Zн из-за большого момента сил сопротивления по оси гиростабилизатора, обусловленных редуктором. В результате со стороны редуктора через наружную рамку действует момент сил реакции, являющийся моментом внешних сил по отношению к гироузлу. Этот момент действует по оси 0Zн и заставляет гироскоп прецессировать вокруг оси 0Yр, т.е. вокруг оси приложения момента моментным датчиком МД. Теперь, как и раньше, появляется U1; стабилизирующий двигатель развивает момент по оси 0Zн, который действует до тех пор, пока Н не вернется в исходное положение. Последнее случится, когда платформа П вернется в плоскость местного горизонта.
4.2. Одноосный индикаторный гиростабилизатор
Схема такого стабилизатора представлена на рис.43.
Здесь трехстепенной гироскоп 1 смонтирован на платформе П, установленной на основании 2. Преобразователь угла ДУ измеряет угловые рассогласования главной оси гироскопа 0Xр и оси платформы 0Xп, т.е. вырабатывает сигнал U1=K(αг - αп). Сигнал U1 усиливается усилителем У
94
до значения U2=KуK(αг - αп) и подается на двигатель. Последний прикладывает момент к платформе по оси Zn относительно основания стремясь обнулить U1, а, следовательно, и разность угловых положений осей 0Xг и
0Xп.
Очевидно, что в установившемся режиме:
α = (αг |
− αп ) = Mв / Kдв Kу K = Mв / K∑ |
|
где Mв – |
|
возмущающий |
момент, действующий на платформу П |
по |
оси |
Zп; |
K∑ = Kдв K у K ; Kдв – коэффициент передачи двигателя. |
Угол |
α |
можно сделать очень малым соответствующим выбором KΣ . В этой схеме KΣ можно сделать большим, нежели в предыдущей приблизительно на порядок.
Рассмотренный контур стабилизации платформы неустойчив. Дело в том, что он состоит из “электрической пружины” – ДУ-У-Дв и не содер-
95