|
|
24.25 |
0.04 |
0.001 |
103 |
0.005 |
31.36 |
|
|
105 |
24.25 |
0.04 |
3.1×10-4 |
3.23 |
0.0016 |
31.36 |
|
|
106 |
24.25 |
0.04 |
1×10-4 |
104 |
0.0005 |
31.36 |
Как видно из Табл.2. нежесткость редуктора влияет только на расположение колебательного звена на оси частот (Т2, w2) и коэффициент демпфирования в этом звене (x2).
Влияние демпфирования в редукторе на поведение ЛАХ определяем варьируя D34=0.001 ... 0.1 Н×м×с (при С34=104 = const.).
Табл.3.
D34
T1
w1
T2
w2
x2
kw
0.0001
25.9
0.039
0.001
103
0.0049
334.8
0.001
24.25
0.04
0.001
103
0.005
31.36
0.01
14.86
0.067
0.001
103
0.0054
1.92
0.1
11.6
0.086
0.001
103
0.01
0.15
Как видно из Табл.3., изменение демпфирования в редукторе влияет не только на коэффициент демпфирования в колебательном звене, но и на расположение на оси частот апериодического звена (Т1), и на коэффициент передачи модели.
3) ГС с “нежесткой” связью платформы со стабилизируемым объектом (телекамерой).
Исходные параметры модели:
J1 = 0.25 кг×м2 C01 = 1×1020 Н×м/рад. D01= 0.001 Н×м×с
J2 = 0.03 кг×м2 C12 = 1×1020 Н×м/рад. D12= 0.001 Н×м×с
J3 = 0.01 кг×м2 C23 = 0 D23=0.1 Н×м×с
J4 = 0.15 кг×м2 C34 =1×1020 Н×м/рад. D34=0.001 Н×м×с
J5 = 1 кг×м2 C45 =1×103 Н×м/рад. D45=0.01 Н×м×с
К = 1000
Варьируем С45 = 102 ... 106 H×м/рад.
Передаточная функция при этом имеет вид:
k × kw×( T32 × s2 +2×x3×T3×s +1)
Wp(s)= (13)
s × (T1×s+1)×( T22 × s2 +2×x2×T2×s +1)
Влияние жесткости крепления стабилизируемого объекта к платформе на передаточную функцию Wp(s) приведено в Табл.4.
Табл.4.
C45
T1 (w1)
T2 (w2)
x2
T3 (w3)
x3
kw
102
11.6 (0.086)
0.037(27)
0.011
0.1 (10)
5×10-4
15
103
11.6 (0.086)
0.012(85)
0.0036
0.032(31.3)
1.6×10-4
15
104
11.6 (0.086)
0.0037(270)
0.0011
0.01(100)
5×10-5
15
105
11.6 (0.086)
1.2×10-3(850)
0.00036
3.2×10-3(313)
1.6×10-5
15
Влияние демпфирования в креплении стабилизируемого объекта к платформе на передаточную функцию Wp(s) приведено в Табл.5. Коэффициент демпфирования изменяется в пределах D45=0.001 ... 0.1 Н×м×с, при постоянной жесткости крепления объекта к платформе равной C45=1000 H×м/рад =const.
Табл.5.
D45
T1 (w1)
T2 (w2)
x2
T3 (w3)
x3
kw
0.001
11.6 (0.086)
0.012(85)
0.0032
0.032 (31.3)
2.7×10-14
15
0.01
11.6 (0.086)
0.012(85)
0.0036
0.032(31.3)
1.6×10-4
15
0.1
11.6 (0.086)
0.012(85)
0.0074
0.032(31.3)
1.6×10-3
15
Как видно из Табл.4. и 5., нежесткость крепления объекта к платформе вызывает появление в составе ЛАХ двух звеньев: колебательного и антиколебательного, причем антиколебательное звено всегда расположено в области более низких частот, чем колебательное. Это влечет появление в ЛАХ участка с наклоном в 0 Дб/дек., который в случае его расположения до частоты среза, увеличивает частоту среза, что вызывает трудности в технической реализации такой системы стабилизации. Демпфирование в креплении объекта к платформе влияет только на удельные коэффициенты демпфирования x2, x3 в колебательном и антиколебательном звеньях, причем особенно сильно изменяется x3.
4) ГС с “нежестким” креплением статора двигателя стабилизации к наружной раме (задняя нежесткость).
Параметры модели:
J1 = 0.25 кг×м2 C01 = 1×1020 Н×м/рад. D01= 0.001 Н×м×с
J2 = 0.03 кг×м2 C12 = 1×103 Н×м/рад. D12= 0.001 Н×м×с
J3 = 0.01 кг×м2 C23 = 0 D23=0.1 Н×м×с
J4 = 0.15 кг×м2 C34 =1×1020 Н×м/рад. D34=0.001 Н×м×с
J5 = 1 кг×м2 C45 =1×1020 Н×м/рад. D45=0.01 Н×м×с
К = 1000
Варьируем С12 = 102 ... 106 H×м/рад.
Передаточная функция при этом имеет вид:
k × kw×( T32 × s2 +2×x3×T3×s +1)
Wp(s)= (14)
s × (T1×s+1)×( T22 × s2 +2×x2×T2×s +1)
Варьируем С12 (при D12=0.001 Н×м×с=const), результаты приведены в Табл.6.
Табл.6.
C12
T1
T2
x2
T3
x3
kw
102
11.6
0.017
0.03
0.017
0.0003
15
103
11.6
0.0055
0.0092
0.0055
9.1×10-5
15
104
11.6
0.0017
0.003
0.0017
2.9×10-5
15
105
11.6
0.00055
.00092
.00055
9.1×10-6
15
Варьируем D12 (при С12=1000 H×м/рад = const.), результаты приведены в Табл.7.
Табл.7.
D12
T1/w1
T2 / w2
x2
T3 / w3
x3
kw
10-4
11.6
0.0055
0.0092
0.0055
8.3×10-14
15
10-3
11.6
0.0055
0.0092
0.0055
9.1×10-5
15
10-2
11.6
0.0055
0.01
0.0055
0.00091
15
Как видно из Табл.6, нежесткость крепления статора двигателя стабилизации к основанию, приводит к появлению в составе передаточной функции Wp(s) колебательного и антиколебательного звеньев с одинаковыми постоянными времени и различными коэффициентами демпфирования. Т.к. постоянные времени этих звеньев одинаковы, то наличие “задней” нежесткости никак не отражается на виде ЛАХ, однако различия этих звеньев в коэффициентах демпфирования влекут разную скорость “переключения” фазы в каждом звене, что вызывает появление незначительных по амплитуде выбросов на фазо-частотной характеристике.
5) ГС с “нежесткой” наружной рамкой.
Исходные параметры модели:
J1 = 0.25 кг×м2 C01 = 1×103 Н×м/рад. D01= 0.001 Н×м×с
J2 = 0.03 кг×м2 C12 = 1×103 Н×м/рад. D12= 0.001 Н×м×с
J3 = 0.01 кг×м2 C23 = 0 D23=0.1 Н×м×с
J4 = 0.15 кг×м2 C34 =1×1020 Н×м/рад. D34=0.001 Н×м×с
J5 = 1 кг×м2 C45 =1×1020 Н×м/рад. D45=0.01 Н×м×с
К = 1000
Варьируем С01,С12 = 102 ... 106 H×м/рад.
Передаточная функция при этом имеет вид:
k × kw×( T42 × s2 +2×x4×T4×s +1) ×( T52 × s2 +2×x5×T5×s +1)
Wp(s)= (14)
s × (T1×s+1)×( T22 × s2 +2×x2×T2×s +1) ×( T32 × s2 +2×x3×T3×s +1)
Вначале варьируем С01, при С12=const., результаты приведены в Табл.8.
Табл.8.
C01
T1
T2
x2
T3
x3
T4
x4
T5
x5
kw
102
11.6
0.0052
0.0078
0.053
0.0097
0.0052
0.0001
0.053
1.8
10-13
15
103
11.6
0.0051
0.0076
0.017
0.0037
0.0051
9.7
10-5
0.017
1.76
10-13
15
104
11.6
0.0062
0.0074
0.0044
0.0022
0.0044
5.7
10-5
0.0062
4.8
10-5
15
105
11.6
0.0055
0.0093
0.0016
9.4
10-6
0.0055
8.9
10-5
0.0016
4.37
10-13
15
Далее варьируем С12, при С01=const., результаты - в Табл.9.
Табл.9.
C12
T1
T2
x2
T3
x3
T4
x4
T5
x5
kw
102
11.6
0.0196
0.023
0.014
0.0069
0.0196
1.5
10-4
0.014
1.8
10-4
15
104
11.6
0.0016
0.0025
0.017
0.0031
0.0016
3.1
10-5
0.017
1.8
10-13
15
105
11.6
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.