Повышение точности работы гировертикали при неограниченных углах тангажа

При неограниченных углах тангажа (то есть может достигать значений до ) вектор гировертикали и ось наружной рамки складываются, гировертикаль теряет одну степень свободы, а следовательно, и свои свойства – при этом говорят, что гироскоп «выбивается». При этом рамки совершают хаотическое движение и прибором пользоваться нельзя.

Для устранения выбиваемости необходимо не допустить складывания рамок при произвольном изменении угла . Для этого используется следующее конструктивное решение: ГВ помещают как минимум в одну дополнительную раму, на ее оси устанавливают двигатель отработки, этим двигателем необходимо управлять по определенному закону.

Кинематическая схема невыбиваемой гировертикали

Изобразим ГВ, помещенную в дополнительную рамку. При этом ось подвеса наружной рамкипри горизонтальном полете будет располагаться перпендикулярно продольной плоскости самолета.

Когда устанавливаем ГВ в дополнительную рамку, ось подвеса НР разворачивается на относительно продольной оси.

Рис.1 – вид на ГВ со стороны поперечной оси самолета при угле тангажа ;

Рис.2 – вид со стороны вертикали ; без учета угла тангажа.

Описание кинематической схемы:

- местная вертикаль; - ось подвеса гироузла; - ось подвеса дополнительной рамы, которая параллельна продольной оси самолета ; - ось подвеса НР;

ДО – двигатель отработки, состоящий из Д – двигателя и Г – генератора;

- датчик неперпендикулярности вектора (оси ротора гиромотора) плоскости наружной рамы;

- датчик угла крена;

- датчик угла тангажа;

ДР – дополнительная рамка;

У – усилитель;

Система отработки дополнительной рамы (система, поддерживающая перпендикулярность вектора плоскости наружной рамки) состоит из датчика угла , установленного на оси гироузла, усилителя, двигателя отработки ДО, который через редуктор связан с осью дополнительной рамки.

Предположим, что вектор все время направлен по вертикали, а плоскость наружной рамки отклоняется от перпендикулярности вектору (нарушение перпендикулярности может возникать за счет действия моментов относительно оси дополнительно рамки, крена самолета). Тогда с датчика углов снимается сигнал

- угол неперпендикулярности.

Этот сигнал поступает на усилитель, затем на двигатель, который через редуктор вращает дополнительную раму и наружную рамку таким образом, чтобы угол неперпендикулярности стремился к нулю или к некоторому значению - статической ошибке.

У гировертикали с дополнительной рамкой есть недостаток: датчик угла неперпендикулярности и двигатель отработки находятся на разных осях, поэтому при двигатель должен вращать рамки вокруг оси, которая на отличается от оси информационного сигнала. Поэтому при гировертикаль осталась невыбиваемой, но показаниями по крену пользоваться нельзя. Однако в современных системах и эта проблема устранена за счет более сложной системы управления дополнительной рамой.

В большинстве случаев в качестве двигателей отработки используется двухфазный двигатель - генератор серии ДГ (устройство, содержащее и двигатель, и генератор - тахогенератор, сигнал которого используется для демпфирования колебаний).

В различных приборах используются различные схемы управления двигателем отработки.

Возможные законы управления двигателем отработки:

1) Датчик угла неперпендикулярности – обычное контактное устройство с характеристикой, изображенной на рис.3. В качестве

двигателя отработки используется ДИД - 05, не имеющий тахогенератора. Подобная система работает устойчиво благодаря тому, что у подобного двигателя с редуктором довольно большой приведенный коэффициент демпфирования. За счет этого происходит демпфирование всей системы самим двигателем без использования тахогенератора.

Такая схема применена в АГИ – 1. Она не требует использования усилителя сигнала.

2) Датчик угла неперпендикулярности – индуктивный датчик угла. При его использовании необходим усилитель и тахогенератор, так как он улучшает динамику отработки. Такая схема применена в АГД – 1.

3) Для управления двигателем отработки кроме сигнала используется значение сигнала с датчика угла тангажа, который изменяет коэффициент усиления усилителя, по закону .

Дата добавления: 2014-01-15