Измеритель угловых скоростей на основе неортогонально ориентированной гексоды ДУСов с электрическими обратными связями для космического корабля
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
гистральным каналом обмена с аппаратурой системы управления движением КА.
Рис.1.1.7. Измеритель угловой скорости
В заключение, хочу сказать, что, не смотря на огромное разнообразие ЧЭ, поплавковый гидроблок сохраняет перспективу из-за уникального сочетания наивысших показателей во всем основным параметрам точности (дрейф нуля, стабильность масштабного коэффициента, чувствительность, низкая шумовая составляющая) в сочетании с ресурсом (до 15 и более лет).
1.2 Конструкция и принцип действия прибора ИУС-М
Блоки с избыточным числом инерциальных датчиков, защищенные от ограниченного числа неисправностей, используются в настоящее время в целом ряде космических систем. Ожидается, что данная система заменит на борту КА Союз - ТМА в системе управления использующиеся в настоящее время три комплекта приборов КХ97-010М (классическая система троирования). Это позволит снизить стоимость системы и повысит ее эффективность. Важным моментом является возможность использования в ИУС-М электронных устройств, обеспечивающих формирование выходного сигнала с заданной точностью и выдачу их соответственно в БЦВМ и систему телеизмерения.
Рис.1.2.1. Общий вид прибора ИУС-М
При разработке измерительной системы для формирования дискретного выходного сигнала применяется датчик первичной информации с аналоговым контуром обратной связи и преобразованием типа напряжение - цифровой код (ПНК) для формирования дискретного выходного сигнала. Преобразование сигнала в этом случае позволяет использовать в цепи обратной связи аналоговый усилитель обратной связи, схемные решения которого достаточно хорошо отработанны. Кроме того, формирование аналоговых сигналов не вызывает технических затруднений.
Учитывая универсальность настроек входных каскадов данного блока преобразования информации примем единую схему БПИ для всех измерительных каналов.
В соответствии с требованиями технического задания, разрабатываемый аналоговый усилитель обратной связи в цепи ДУ-ДМ измерительных каналах ДУСов обеспечивает астатический режим работы привода по углу прецессии. Такой контур обратной связи существенно снижает влияние на работу прибора перекрестных связей.
Измеритель угловых скоростей выполнен в виде двух неортогональных троек чувствительных элементов, объединенных в общем корпусе и электронных блоков, обеспечивающих его работу. Прибор содержит три группы чувствительных элементов и электронных блоков.
Измерительных канал предназначен для измерения проекций векторов абсолютных угловых скоростей объекта на соответствующие оси, связанные с объектовой системой координат, и формирования дискретных и аналоговых выходных сигналов.
В состав измерительного канала входят: чувствительный элемент - гироскопический поплавковый двухстепенный датчик угловой скорости; аналоговый усилитель обратной связи, обеспечивающий формирование тока обратной связи в датчике момента ДУСа и выдачу в систему управления аналогового выходного сигнала в виде напряжения постоянного тока, о величине и знаке которого можно судить о входной угловой скорости; блок преобразования информации (БПИ), обеспечивающий формирование дискретного выходного сигнала в виде унитарного кода о величине и знаке тока обратной связи в датчике момента, первичный источник питания (ПСП) и вторичный источник питания (ВИП).
Блок БПИ представляет собой преобразователь типа напряжение- цифровой код.
Блок БКУ предназначен для формирования сигналов компенсации систематических составляющих скорости дрейфа ДУСов, не зависящих от ускорения.
Источник вторичного напряжения (ВИП) обеспечивает питание электронных блоков, а так же питание схемы формирования тестового смещения и сигнала компенсации систематической составляющей скорости дрейфа ДУСов, не зависящих от ускорения (БКУ).
Питание БИНС осуществляется от бортового источника постоянного напряжения 27В.
Датчиком первичной информации канала измерения угловой скорости является поплавковый датчик угловой скорости.
Датчик угловой скорости предназначен для измерения угловой скорости объекта вокруг одной из его координатных осей и выдачи электрического сигнала, пропорционального по величине и соответствующего по знаку угловой скорости. Датчик угловой скорости представляет собой поплавковый двух степенной ДУС с гидроузлом с прецизионными опорами и комбинированным датчиком угла и датчиком момента.
Внутренняя полость заполнена вязкой жидкостью Бл-П ТУ6-01-935-74, которая снимает трение в опорах и демпфирует гидроузел.
Наружная цилиндрическая поверхность корпуса поплавкового гироузла и внутренняя поверхность корпуса имеют 12 продольных выступов, осуществляющих лопастное демпфирование.
За счет этого существенно увеличился коэффициент жидкостного демпфирования при сравнительно небольшой вязкости поддерживающей жидкости по сравнению с традиционным демпфированием с помощью гладких цилиндров.
Изменение температуры компенсируется сильфоном.
В приборе (рис.1.2.2) установлены: индукционный датчик угла и магнитоэлектрический датчик момента, конструктивно объединенные в одну сборку ДУМ-036, обмотка возбуждения ДУ, постоянный магнит и магнитопровод расположены на неподвижной части прибора - крышке. Магнитопровод является общим, как для датчика угла, так и для датчика момента.
Рис 1.2.2. Схема датчика углов