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
?ительного канала №5. Здесь угол b5 тот же, что и в предыдущих случаях, а угол a5 близок к 240
Матрица перехода от системы координат XYZ к системе координат X15Y15Z15 имеет вид:
(2.1.14)
Матрица перехода от системы координат X15Y15Z15 к системе координат X25Y25Z25 имеет вид:
Осуществляя операцию умножения матриц, аналогичную предыдущим, получим матрицу направляющих косинусов для оси чувствительности ИК №5, связывающую системы координат XYZ и X25Y25Z25:
(2.1.16)
Рис.2.1.5
На рис.2.1.5 эйлеровы развороты осуществляются для оси чувствительности измерительного канала №4. Здесь угол b4 тот же, что и в предыдущих случаях, а угол a4 близок к 180
Матрица перехода от системы координат XYZ к системе координат X14Y14Z14 имеет вид:
(2.1.11)
Матрица перехода от системы координат X14Y14Z14 к системе координат X24Y24Z24 имеет вид:
(2.1.12)
Осуществляя операцию умножения матриц, аналогичную предыдущим, получим матрицу направляющих косинусов для оси чувствительности ИК №4, связывающую системы координат XYZ и X24Y24Z24 :
(2.1.13)
Рис.2.1.6
На рис.2.1.6 эйлеровы развороты осуществляются для оси чувствительности измерительного канала №2. Здесь угол b2 тот же, что и в случае измерительного канала №1, а угол a2 близок к 60.
Матрица перехода от системы координат XYZ к системе координат X12Y12Z12 имеет вид:
(2.1.5)
Матрица перехода от системы координат X12Y12Z12 к системе координат X22Y22Z22 имеет вид:
(2.1.6)
Осуществляя операцию умножения матриц, аналогичную (2.1.3), получим матрицу направляющих косинусов для оси чувствительности ИК №2, связывающую системы координат XYZ и X22Y22Z22:
(2.1.7)
Рис.2.1.7
На рис.2.1.7 эйлеровы развороты осуществляются для оси чувствительности измерительного канала №6. Здесь угол b6 тот же, что и в предыдущих случаях, а угол a6 близок к 300. Матрица перехода от системы координат XYZ к системе координат X16Y16Z16 имеет вид:
(2.1.17)
Матрица перехода от системы координат X16Y16Z16 к системе координат X26Y26Z26 имеет вид:
(2.1.18)
Осуществляя операцию умножения матриц, аналогичную предыдущим, получим матрицу направляющих косинусов для оси чувствительности ИК №6, связывающую системы координат XYZ и X26Y26Z26 :
(2.1.19)
Прямая матрица направляющих косинусов для прибора БИЛУ имеет размерность 63 и составляется из третьих строк матриц А1 - А6:
(2.1.20)
В матрице А углы bi i=1 - 6 - углы, дополнительные к углу полураствора конуса, т.е. bi=351552. В матрицу А вносят фактические значения угла bi. Теоретические значения углов aI = 0, a2 = 60, a3 = 120, a4= 180, a5 = 240, a6 = 300. В матрицу А вносят фактические значения ai, при этом учитывают с получающимся знаком, 10 знаков после запятой. Идеальная прямая матрица А для осей чувствительности гексады имеет вид (при bi=351552, aI = 0, a2 = 60, a3 = 120, a4= 180, a5 = 240, a6 = 300):
Матрица А для осей чувствительности гексады при допустимой трубке на взаимную ориентацию осей чувствительности:
Обратная матрица находится из соотношения:
М=(АТА)-1АТ
2.2 Математическая модель ДУС - чувствительного элемента
В настоящем разделе приводится описание математической модели измерительного канала прибора КХ34-021 [11], содержащего гироблок КХ79-060, усилитель обратной связи УОС-096 и аналого-цифровой преобразователь типа БПИ-190.
Параметры гидроблока КХ79-060 сведены в таблицах 2.2.1 и 2.2.2.
Таблица 2.2.1
ПараметрВеличинаРазмерностьН65 + 3гссмсJb0,286 + 0,028гссмс2Кду2,5 + 15% (8,6+15%)мВ/дуг.мин (В/рад)Кдм775 + 75гссм/А
В табл. 1 введены обозначения:
Н, Jb - кинетический момент гироскопа и момент инерции поплавковой гирокамеры (гироузла), соответственно;
Кду, Кдм - крутизна характеристик датчика угла (ДУ) прецессии и датчика момента (ДМ), соответственно.
Величина коэффициента жидкостного демпфирования (nb) движений поплавковой гирокамеры, в условиях меняющейся от -5С до +50С температуры, приведена в табл. 2.2.2.
Таблица 2.2.2
Температура, град0+25+40nb, гссмс 7033,114,418,86,3
Диапазон входной угловой скорости wвх - 6 тАж/с.
Блок-схема измерительного канала прибора КХ34-021 приведена на рис.2.2.1.
Рис.2.2.1. Блок-схема измерительного канала прибора КХ34-021
На Рис.2.2.2 приведена электрическая схема (упрощенная) усилителя обратной связи УОС-096, содержащего полосовой усилитель ПУ с дифференциальным выходом, выполненный на основе микросхемы АD822ARM, фазочувствительный выпрямитель ФЧВ, выполненный по схеме двойного синхронного детектирования на базе микросхемы АDG451BR, управляемой синхроимпульсами Сu1 и Сu2, пропорционально-интегральный корректирующий контур КК, выполненный на основе микросхемы ОРА2177R, суммирующий интегродифференцирующий усилитель мощности УМ, выполненный на основе транзисторов 2Т664А9, 2Т665А9 и микросхемы АD822ARM, активный фильтр 2-го порядка Ф (фильтр Баттерворта на основе микросхемы АD822ARM).
Генератор синусоидального напряжения питания ДУ) частотой fду выполнен по схеме полосового усилителя на базе микросхемы АD820AR и транзисторов 2Т664А9, 2Т665А9.
Рис.2.2.2. Электрическая схема (упрощенная) усилителя УОС-96
На Рис.2.2.3 приведена схема включения обмотки обратной связи датчика момента ДМ (резистор Rдм) с добавочным резистором Rдоб и термошунтом (резистор Rш) при компенсации температурного измене?/p>