RU2293949C1 - Two-axial controlled gyro-stabilizer - Google Patents

Two-axial controlled gyro-stabilizer Download PDF

Info

Publication number
RU2293949C1
RU2293949C1 RU2005130383/28A RU2005130383A RU2293949C1 RU 2293949 C1 RU2293949 C1 RU 2293949C1 RU 2005130383/28 A RU2005130383/28 A RU 2005130383/28A RU 2005130383 A RU2005130383 A RU 2005130383A RU 2293949 C1 RU2293949 C1 RU 2293949C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
vkksnr
axis
adder
Prior art date
Application number
RU2005130383/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Михайлович Малютин (RU)
Дмитрий Михайлович Малютин
Марина Дмитриевна Малютина (RU)
Марина Дмитриевна Малютина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ)
Priority to RU2005130383/28A priority Critical patent/RU2293949C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2293949C1 publication Critical patent/RU2293949C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

FIELD: gyroscopic engineering, possible use for stabilization and control over line of sighting.
SUBSTANCE: two-axial controlled gyro-stabilizer contains external frame, mounted on base with rotation relatively to axis, perpendicular to base, and platform positioned in it, rotating relatively to axis, perpendicular to rotation axis of external frame. Executive engines mounted on axes of rotation of external frame and platform, inputs of which are connected via amplifiers to outputs of gyroscopic angle indicator mounted on platform, inputs of which are connected to control device. Angular speed indicator and angular acceleration indicator, mounted on base, sensitivity axes of which are parallel to axis of rotation of external frame. Angular speed indicator and angular acceleration indicator, mounted on external frame, sensitivity axes of which are parallel to axis of rotation of platform. Angular speed indicator and angular acceleration indicator, mounted on external frame, sensitivity axes of which are parallel to axes of rotation of external frame and platform. On the platform rotation axis, angle indicator is mounted, measuring angle of platform rotation relatively to external frame. Inputs of amplifiers of executive engines of channels of external frame and platform are connected to outputs of computers of compensating signals of channels of external frame and platform. Output of angular acceleration sensor, sensitivity axis of which is parallel to axis of rotation of external frame, is connected to input of first amplification block.
EFFECT: increased precision of two-axial controllable gyro-stabilizer.
8 dwg

Description

Изобретение относится к гироскопической технике, а более конкретно к двухосным управляемым индикаторным гиростабилизаторам, работающим на подвижных объектах и предназначенным для стабилизации и управления линией визирования.The invention relates to a gyroscopic technique, and more specifically to biaxial controlled indicator gyrostabilizers operating on moving objects and designed to stabilize and control the line of sight.

Известен двухосный гиростабилизатор, содержащий наружную рамку, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки, установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели, входы которых соединены через усилители с выходами установленного на платформе гироскопического датчика угла (ГДУ), входы которого соединены с устройством управления, установленные на основании датчик угловой скорости (ДУС) и датчик углового ускорения (ДУУ), оси чувствительности которых параллельны оси вращения наружной рамки, выходы которых соединены через усилитель с входами исполнительного двигателя канала наружной рамки, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения платформы, выходы которых соединены через усилитель с исполнительным двигателем канала платформы (Фабрикант Е.А., Журавлев П.Д. Динамика следящего привода гироскопических стабилизаторов. - М.: Машиностроение, 1984. - 265 с.).Known biaxial gyrostabilizer containing an outer frame mounted on the base with rotation about an axis perpendicular to the base, and a platform located therein, rotating about an axis perpendicular to the axis of rotation of the outer frame, executive motors installed on the rotation axes of the outer frame and platform, the inputs of which are connected through amplifiers with outputs of a gyroscopic angle sensor (GDU) installed on the platform, the inputs of which are connected to a control device installed on the basis of an angular velocity sensor (DOS) and an angular acceleration sensor (DUU), the sensitivity axes of which are parallel to the axis of rotation of the outer frame, the outputs of which are connected through an amplifier to the inputs of the external frame channel motor mounted on the outer frame of the DUS and DUU, whose sensitivity axes are parallel to the axis of rotation platforms, the outputs of which are connected through an amplifier to the executive engine of the platform channel (Fabrikant E.A., Zhuravlev P.D. Dynamics of the tracking drive of gyroscopic stabilizers. - M.: Mechanical Engineering, 1984. - 265 p.).

Недостатком такого двухосного гиростабилизатора является низкая эффективность примененной схемы компенсации, поскольку в двухосных гиростабилизаторах имеются дополнительные возмущающие моменты от вязкого трения и инерционных сил, обусловленные наличием дополнительной рамки подвеса и действием трехкомпонентной качки (см., например, Пельпор Д.С., Колосов Ю.А., Рахтеенко Е.Р. Расчет и проектирование гироскопических стабилизаторов. - М.: Машиностроение, 1972. - 325 с.). При работе в режиме управления также возникают дополнительные возмущающие моменты, обусловленные угловыми скоростями управления.The disadvantage of such a biaxial gyrostabilizer is the low efficiency of the compensation scheme, since biaxial gyrostabilizers have additional disturbing moments from viscous friction and inertial forces due to the presence of an additional suspension frame and the action of three-component pitching (see, for example, Pelpor D.S., Kolosov Yu. A., Rakhteenko E.R. Calculation and design of gyroscopic stabilizers. - M.: Mashinostroenie, 1972. - 325 p.). When operating in control mode, additional disturbing moments arise due to angular control speeds.

Наиболее близким (прототипом) является двухосный управляемый гиростабилизатор (патент на изобретение РФ RU N2193160, МПК7 G 01 С 21/18, 20.11.2002. Бюл. N32).The closest (prototype) is a biaxial controlled gyrostabilizer (RF patent RU N2193160, IPC 7 G 01 C 21/18, 11/20/2002. Bull. N32).

Двухосный управляемый гиростабилизатор содержит наружную рамку, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки, установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели, входы которых соединены через усилители с выходами установленного на платформе ГДУ, входы которого соединены с устройством управления, установленные на основании ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения наружной рамки, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения платформы, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых перпендикулярны осям вращения наружной рамки и платформы, а на оси вращения платформы установлен датчик угла, измеряющий угол поворота платформы относительно наружной рамки, входы усилителей исполнительных двигателей каналов наружной рамки и платформы соединены с выходами вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с входом первого усилительного блока с коэффициентом передачи Тд1 (коэффициент Tд1 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала наружной рамки) вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки (ВКСКНР), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с первым входом первого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом первого усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом второго усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд1) ВКСКНР и соединен также с первым входом первого вычислительного блока (с коэффициентом передачи (Jy1+Jx2)tgφz,где φz - угол поворота платформы относительно наружной рамки, Jy1 - коэффициент, равный главному центральному моменту инерции наружной рамки относительно оси OY1, Jx2 - коэффициент, равный главному центральному моменту инерции платформы относительно оси OХ2) ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом второго сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом второго усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом третьего усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд1) ВКСКНР, выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом третьего сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом третьего усилительного блока ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом четвертого усилительного блока (с коэффициентом передачи Tд1) ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом четвертого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилительного блока ВКСКНР, выход первого сумматора ВКСКНР соединен с входом пятого усилительного блока (с коэффициентом передачи b1, где b1 - коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения в осях вращения наружной рамки) ВКСКНР, выход которого соединен с первым входом пятого сумматора ВКСКНР, второй вычитающий вход которого соединен с выходом второго вычислительного блока (с коэффициентом передачи b1tgφz) ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, а первый вход соединен с выходом второго сумматора ВКСКНР, третий вычитающий вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом первого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора ВКСКНР, а второй вход соединен с выходом шестого усилительного блока (с коэффициентом передачи Jy1+Jz1-Jx1, где Jz1, Jx1 - коэффициенты, равные главным центральным моментам инерции наружной рамки относительно осей OZ1 и OХ1 соответственно) ВКСКНР, вход шестого усилительного блока ВКСКНР соединен с выходом третьего сумматора ВКСКНР, выход третьего сумматора ВКСКНР соединен также с первым входом третьего вычислительного блока (с коэффициентом передачи (Jy1+Jx2)tgφz/cosφz) ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход третьего вычислительного блока ВКСКНР соединен с первым входом второго умножителя ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора ВКСКНР, выход второго умножителя ВКСКНР соединен с первым входом шестого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом пятого сумматора, а третий вычитающий вход которого соединен с выходом первого вычислительного блока ВКСКНР, выход шестого сумматора ВКСКНР является выходом вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом седьмого усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд2, где коэффициент Тд2 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала платформы) вычислителя компенсирующего сигнала канала платформы (ВКСКП), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом седьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилительного блока ВКСКП, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом восьмого усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд2) ВКСКП, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом восьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом восьмого усилительного блока ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом девятого усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд2) ВКСКП и соединен с входом десятого усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд2) ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом девятого сумматора ВКСКП и соединен также с первым входом десятого сумматора ВКСКП, второй вход девятого сумматора ВКСКП соединен с выходом девятого усилительного блока ВКСКП, а второй вход десятого сумматора ВКСКП соединен с выходом десятого усилительного блока ВКСКП, выход восьмого сумматора ВКСКП соединен с первым входом четвертого вычислительного блока (с коэффициентом передачи 1/cosφz) ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход четвертого вычислительного блока ВКСКП соединен с первым входом одинадцатого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом пятого вычислительного блока (с коэффициентом передачи 1/tgφz) ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом девятого сумматора ВКСКП, а второй вход соединен с выходом датчика угла, выход одинадцатого сумматора ВКСКП соединен с входом одинадцатого усилительного блока (с коэффициентом передачи Jx2-Jy2,где Jy2 - коэффициент, равный главному центральному моменту платформы относительно оси OY2) ВКСКП, выход одинадцатого усилительного блока ВКСКП соединен с первым входом третьего умножителя ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом десятого сумматора ВКСКП, выход третьего умножителя ВКСКП соединен с вторым входом двенадцатого сумматора ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого усилительного блока (с коэффициентом передачи b2, где b2 - коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения по оси платформы) ВКСКП, вход которого соединен с выходом седьмого сумматора ВКСКП, выход двенадцатого сумматора ВКСКП является выходом вычислителя компенсирующего сигнала по каналу платформы.The biaxial controlled gyrostabilizer contains an outer frame mounted on the base with rotation about an axis perpendicular to the base, and a platform located therein, rotating about an axis perpendicular to the axis of rotation of the outer frame, executive motors installed on the rotation axes of the outer frame and platform, the inputs of which are connected through amplifiers with the outputs of the GDU installed on the platform, the inputs of which are connected to the control device, installed on the basis of the remote control and remote control, the sensitivity axis which are parallel to the axis of rotation of the outer frame mounted on the outer frame of the CRS and the remote control, the sensitivity axes of which are parallel to the axis of rotation of the platform installed on the outer frame of the CRS and the remote control, whose sensitivity axes are perpendicular to the axes of rotation of the outer frame and platform, and an angle sensor is installed on the axis of rotation of the platform measuring the angle of rotation of the platform relative to the outer frame, the inputs of the amplifiers of the actuators of the channels of the outer frame and platform are connected to the outputs of the computers compensating the signal in the channels of the external frame and platform, the output of the remote control, the sensitivity axis of which is parallel to the axis of rotation of the external frame, is connected to the input of the first amplifier unit with the transmission coefficient T d1 (coefficient T d1 is equal to the time constant of the external frame channel actuator) of the calculator of the compensating signal of the external frame channel ( VKSKNR), the output of the TLS, the sensitivity axis of which is parallel to the axis of rotation of the outer frame, is connected to the first input of the first adder VKSKNR, the second input of which is connected to the output of the first amplifier tion unit VKSKNR, SLA output axis of sensitivity is perpendicular to the axes of rotation of the outer frame and the platform is connected to the input of the second amplifying unit (T g1 transmission coefficient) VKSKNR and also connected to a first input of a first computing unit (with a transmission coefficient (J y1 + J x2 ) tgφ z , where φ z is the angle of rotation of the platform relative to the outer frame, J y1 is the coefficient equal to the main central moment of inertia of the external frame relative to the axis OY1, J x2 is the coefficient equal to the main central moment of inertia of the platform relative to the axis OX2) VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the angle sensor, the output of the remote control system, the sensitivity axis of which is perpendicular to the axes of rotation of the outer frame and platform, is connected to the first input of the second adder VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the second amplifier unit VKKSNR, the output of the remote control , which is parallel to the axis of rotation of the platform sensitivity axis, is connected to the input of the third amplification block (T g1 transmission coefficient) VKSKNR, output CRS, an axis of sensitivity is parallel to the axis of rotation pla shape, connected to the first input of the third adder VKSKNR, a second input coupled to an output of the third amplifying unit VKSKNR, yield axis control device outer frame angular control acceleration is connected to the input of the fourth amplification block (with T d1 transmission coefficient) VKSKNR, the output control device along the axis of the outer frame, the angular velocity of control is connected to the first input of the fourth adder VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the fourth amplifier unit VKKSNR, the output of the first sum Ator VKSKNR connected to the input of the fifth amplifier block (with a transmission coefficient b 1 where b 1 - the coefficient equal to the coefficient of viscous friction of the outer frame rotation axes) VKSKNR whose output is connected to the first input of the fifth adder VKSKNR second subtracting input connected to the output the second computing unit (with a transmission coefficient b 1 tgφ z ) VKKNR, the second input of which is connected to the output of the angle sensor, and the first input is connected to the output of the second adder VKKNR, the third subtracting input of the fifth adder VKKNR connected to the output of the first VKKSNR multiplier, the first input of which is connected to the output of the second VKKSNR adder, and the second input is connected to the output of the sixth amplifier unit (with the transmission coefficient J y1 + J z1 -J x1 , where J z1 , J x1 are the coefficients equal to the main central moments the inertia of the outer frame relative to the axes OZ1 and OX1, respectively) VKKSNR, the input of the sixth amplifier block VKKSNR is connected to the output of the third adder VKKSNR, the output of the third adder VKKSNR is also connected to the first input of the third computing unit (with the transmission coefficient ( J y1 + J x2 ) tgφ z / cosφ z ) VKKNR, the second input of which is connected to the output of the angle sensor, the output of the third computing unit VKKNR is connected to the first input of the second multiplier VKKNR, the second input of which is connected to the output of the fourth adder VKKNR, the output of the second multiplier VKKNR connected to the first input of the sixth adder VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the fifth adder, and the third subtracting input of which is connected to the output of the first computing unit VKKSNR, the output of the sixth adder VKKSNR is the output of the computer ensiruyuschego outer frame channel signal SLA output, which is parallel to the platform axis of rotation sensitive axis, connected to the input of the seventh amplification block (with a transmission coefficient T g2, where the coefficient T d2 is a time constant servomotor channel platforms) calculating channel signal compensating platform (VKSKP) , the output of the TLS, the sensitivity axis of which is parallel to the axis of rotation of the platform, is connected to the first input of the seventh adder VKSCP, the second input of which is connected to the output of the seventh amplifier th block VKSKP, yield SLA, the axis of sensitivity is perpendicular to the axes of rotation of the outer frame and a platform connected to the input of the eighth amplifying unit (T g2 transmission coefficient) VKSKP, output CRS, an axis of sensitivity is perpendicular to the axes of rotation of the outer frame and a platform connected to the first the input of the eighth admitter VKSCP, the second input of which is connected to the output of the eighth amplifier unit VKKSP, the output of the control device along the axis of the outer frame along the angular acceleration of control is connected to the input of the ninth Call duration unit (T g2 transmission coefficient) VKSKP and connected to the input of the tenth amplification block (T g2 transmission coefficient) VKSKP, the angular speed control controls the output of the outer frame axis is connected to the first input of the ninth adder VKSKP and also connected to a first input the tenth adder VKKSP, the second input of the ninth adder VKKSP is connected to the output of the ninth amplifier block VKKSP, and the second input of the tenth adder VKKSP is connected to the output of the tenth amplifier block VKKSP, the output of the eighth sum and VKSKP connected to the first input of the fourth computing block (with a transmission 1 / cosφ z ratio) VKSKP, a second input coupled to an output of the sensor angle, yield VKSKP fourth calculation unit connected to the first input of the eleventh adder VKSKP, a second input coupled to an output of the fifth computing block (with a transmission coefficient of 1 / tgφ z ) VKKSP, the first input of which is connected to the output of the ninth adder VKKSP, and the second input is connected to the output of the angle sensor, the output of the eleventh adder VKKSP is connected to the input odinad of the ninth amplifier block (with the transmission coefficient J x2 -J y2 , where J y2 is the coefficient equal to the main central moment of the platform relative to the axis OY2) VKSCP, the output of the eleventh amplifier block VKSCP is connected to the first input of the third multiplier VKKSP, the second input of which is connected to the output of the tenth VKSKP adder, the output of the third multiplier VKSKP connected to the second input of the twelfth VKSKP adder having a first input connected to the output of the twelfth amplification block (with a transmission coefficient b 2, where b 2 - a factor of Koe coefficient of viscous friction of the platform axis) VKSKP having an input connected to the output of the seventh adder VKSKP, yield VKSKP twelfth adder is the output signal of the calculator compensating channel platform.

Недостатком такого двухосного управляемого гиростабилизатора является низкая эффективность примененной схемы компенсации. При формировании компенсирующего сигнала канала наружной рамки и канала платформы коэффициенты передачи усилительных блоков прототипа определяются на основании постоянных параметров: коэффициентов вязкого трения в осях вращения и моментов инерции наружной рамы и платформы и переменными параметрами, измеряемыми ДУС, ДУУ, датчиком угла, а также угловой скоростью управления, формируемой устройством управления (см. стр.10 Патент на изобретение РФ RU N2193160 МПК7 G 01 С 21/18 «Способ повышения точности двухосного управляемого гиростабилизатора и двухосный управляемый гиростабилизатор», опубликовано 20.11.2002. Бюл. N32). Допущение о постоянстве коэффициентов вязкого трения справедливо лишь при постоянной температуре окружающей среды и полном отсутствии явления загрязнения подшипников. При изменении температуры окружающей среды или загрязнении подшипников коэффициент вязкого трения изменяет свое значение, что приводит к нарушению равенства моментов сил вязкого трения по оси наружной рамки и платформы и соответствующих составляющих компенсирующего момента по оси наружной рамки и платформы, а следовательно, к резкому снижению эффективности примененной схемы компенсации.The disadvantage of such a biaxial controlled gyrostabilizer is the low efficiency of the compensation scheme used. When forming the compensating signal of the channel of the outer frame and the channel of the platform, the transmission coefficients of the prototype amplification units are determined on the basis of constant parameters: viscous friction coefficients in the rotation axes and moments of inertia of the outer frame and platform and variable parameters measured by the TLS, DUU, angle sensor, and angular velocity control generated by the control device (see page 10 Patent for the invention of the Russian Federation RU N2193160 IPC 7 G 01 C 21/18 "A way to improve the accuracy of a biaxial controlled gyrostabilizer and d booster controlled gyrostabilizer ", published on November 20, 2002. Bull. N32). The assumption of the constancy of the coefficients of viscous friction is valid only at a constant ambient temperature and the complete absence of the phenomenon of contamination of bearings. When the ambient temperature changes or the bearings become dirty, the viscous friction coefficient changes its value, which leads to a violation of the equality of the moments of viscous friction forces along the axis of the outer frame and the platform and the corresponding components of the compensating moment along the axis of the outer frame and the platform, and therefore to a sharp decrease in the efficiency applied compensation schemes.

Задачей изобретения является повышение точности двухосного управляемого индикаторного гиростабилизатора.The objective of the invention is to improve the accuracy of a biaxial controlled indicator gyrostabilizer.

Задача решается тем, что двухосный управляемый гиростабилизатор содержит наружную рамку, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки, установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели, входы которых соединены через усилители с выходами установленного на платформе ГДУ, входы которого соединены с устройством управления, установленные на основании ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения наружной рамки, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения платформы, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых перпендикулярны осям вращения наружной рамки и платформы, а на оси вращения платформы установлен датчик угла, измеряющий угол поворота платформы относительно наружной рамки, входы усилителей исполнительных двигателей каналов наружной рамки и платформы соединены с выходами вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с входом первого усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд1, где коэффициент Тд1 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала наружной рамки) вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки (ВКСКНР), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с первым входом первого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом первого усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом второго усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд1) ВКСКНР и соединен также с первым входом первого вычислительного блока (с коэффициентом передачи (Jy1+Jx2)tgφz, где φz - угол поворота платформы относительно наружной рамки, Jy1 - коэффициент, равный главному центральному моменту инерции наружной рамки относительно оси OY1, Jx2 - коэффициент, равный главному центральному моменту инерции платформы относительно оси OХ2) ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом второго сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом второго усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом третьего усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд1) ВКСКНР, выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом третьего сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом третьего усилительного блока ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом четвертого усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд1) ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом четвертого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилительного блока ВКСКНР, выход первого сумматора ВКСКНР соединен с входом пятого усилительного блока (с коэффициентом передачи b1, где b1 - коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения в осях вращения наружной рамки) ВКСКНР, выход второго сумматора ВКСКНР соединен с первым входом второго вычислительного блока (с коэффициентом передачи b1tgφz) ВКСКНР и соединен с первым входом первого умножителя ВКСКНР, второй вход второго вычислительного блока ВКСКНР соединен с выходом датчика угла, а второй вход первого умножителя ВКСКНР соединен с выходом шестого усилительного блока (с коэффициентом передачи Jy1+Jz1-Jx1, где Jz1, Jx1 - коэффициенты, равные главным центральным моментам инерции наружной рамки относительно осей OZ1 и OХ1 соответственно) ВКСКНР, вход шестого усилительного блока ВКСКНР соединен с выходом третьего сумматора ВКСКНР, выход третьего сумматора ВКСКНР соединен также с первым входом третьего вычислительного блока (с коэффициентом передачи (Jy1+Jx2)tgφz/cosφz) ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход третьего вычислительного блока ВКСКНР соединен с первым входом второго умножителя ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора ВКСКНР, выход второго умножителя ВКСКНР соединен с первым входом шестого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом пятого сумматора ВКСКНР, а третий вычитающий вход шестого сумматора ВКСКНР соединен с выходом первого вычислительного блока ВКСКНР, третий вычитающий вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом первого умножителя ВКСКНР, первый вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом четвертого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом пятого усилительного блока ВКСКНР, а второй вход которого соединен с выходом первого интегратора ВКСКНР, вход которого соединен с выходом пятого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, а второй вход которого соединен с выходом ГДУ по каналу наружной рамки, второй вычитающий вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом шестого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом второго вычислительного блока ВКСКНР, а второй вход которого соединен с выходом первого интегратора ВКСКНР, выход шестого сумматора ВКСКНР является выходом вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом седьмого усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд2, где коэффициент Тд2 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала платформы) вычислителя компенсирующего сигнала канала платформы (ВКСКП), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом седьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилительного блока ВКСКП, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом восьмого усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд2) ВКСКП, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом восьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом восьмого усилительного блока ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом девятого усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд2) ВКСКП и соединен с входом десятого усилительного блока (с коэффициентом передачи Тд2) ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом девятого сумматора ВКСКП и соединен также с первым входом десятого сумматора ВКСКП, второй вход девятого сумматора ВКСКП соединен с выходом девятого усилительного блока ВКСКП, а второй вход десятого сумматора ВКСКП соединен с выходом десятого усилительного блока ВКСКП, выход восьмого сумматора ВКСКП соединен с первым входом четвертого вычислительного блока (с коэффициентом передачи 1/cosφz) ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход четвертого вычислительного блока ВКСКП соединен с первым входом одинадцатого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом пятого вычислительного блока (с коэффициентом передачи 1/tgφz) ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом девятого сумматора ВКСКП, а второй вход соединен с выходом датчика угла, выход одинадцатого сумматора ВКСКП соединен с входом одинадцатого усилительного блока (с коэффициентом передачи Jx2-Jy2, где Jy2 - коэффициент, равный главному центральному моменту платформы относительно оси OY2) ВКСКП, выход одинадцатого усилительного блока ВКСКП соединен с первым входом третьего умножителя ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом десятого сумматора ВКСКП, выход третьего умножителя ВКСКП соединен с вторым входом двенадцатого сумматора ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом седьмого умножителя ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого усилительного блока (с коэффициентом передачи b2, где b2 - коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения по оси платформы) ВКСКП, вход которого соединен с выходом седьмого сумматора ВКСКП, второй вход седьмого умножителя ВКСКП соединен с выходом второго интегратора ВКСКП, вход которого соединен с выходом восьмого умножителя ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, а второй вход соединен с выходом ГДУ по каналу платформы, выход двенадцатого сумматора ВКСКП является выходом вычислителя компенсирующего сигнала по каналу платформы.The problem is solved in that the biaxial controlled gyrostabilizer contains an outer frame mounted on the base with rotation about an axis perpendicular to the base, and a platform located therein, rotating about an axis perpendicular to the axis of rotation of the outer frame, executive motors mounted on the rotation axes of the outer frame and platform, the inputs of which are connected through amplifiers with the outputs of the GDU installed on the platform, the inputs of which are connected to the control device installed on the basis of the remote control and remote control Y, the sensitivity axes of which are parallel to the axis of rotation of the outer frame mounted on the outer frame of the DUS and DUU, the sensitivity axes of which are parallel to the axis of rotation of the platform mounted on the outer frame of the DUS and DUU, the sensitivity axes of which are perpendicular to the rotation axes of the outer frame and platform, and on the axis of rotation an angle sensor is installed on the platform, which measures the angle of rotation of the platform relative to the outer frame, the inputs of the amplifiers of the executive motors of the channels of the outer frame and the platform are connected to the outputs of the calculator compensating signals of the channels of the outer frame and the platform, yield SLA, which is parallel to the outer frame axis of rotation sensitive axis, is connected to the input of the first amplifying unit (T g1 transfer coefficient, wherein the coefficient of T d1 is the channel actuating motor time constant outer frame) calculating compensating channel signal external frame (SSCNR), the DOS output, the sensitivity axis of which is parallel to the axis of rotation of the outer frame, is connected to the first input of the first adder SSCNR, the second input of which one with the output of the first amplifying unit VKSKNR, yield SLA, the axis of sensitivity is perpendicular to the axes of rotation of the outer frame and the platform is connected to the input of the second amplifying unit (T g1 transmission coefficient) VKSKNR and also connected to a first input of a first computing unit (with a transmission coefficient ( J y1 + J x2 ) tgφ z , where φ z is the angle of rotation of the platform relative to the outer frame, J y1 is the coefficient equal to the main central moment of inertia of the outer frame relative to the axis OY1, J x2 is the coefficient equal to the main central the moment of inertia of the platform relative to the axis OX2) VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the angle sensor, the output of the TLS, the sensitivity axis of which is perpendicular to the rotation axes of the outer frame and platform, is connected to the first input of the second adder VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the second amplifier unit VKSKNR, yield SLA, which is parallel to the platform axis of rotation sensitive axis, is connected to the input of the third amplification block (T g1 transmission coefficient) VKSKNR, yield CRS sensitive axis kotorog parallel to the axis of rotation of the platform, connected to the first input of the third adder VKSKNR, a second input coupled to an output of the third amplifying unit VKSKNR, yield on the outer frame for angular control acceleration axis control device is connected to the input of the fourth amplification block (T g1 transmission coefficient) VKSKNR, the output of the control device along the axis of the outer frame according to the angular velocity of the control is connected to the first input of the fourth adder VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the fourth amplifier Lok VKSKNR, the output of the first adder VKSKNR connected to the input of the fifth amplifier block (with a transmission coefficient b 1 where b 1 - the coefficient equal to the coefficient of viscous friction in the rotational axes of the outer frame) VKSKNR, the second adder output VKSKNR connected to the first input of the second calculating unit ( with a transmission coefficient b 1 tgφ z ) VKKNR and connected to the first input of the first VKKNR multiplier, the second input of the second VKKNR computing unit is connected to the output of the angle sensor, and the second input of the first VKKNR multiplier is connected to the sixth output of the amplification block (with the transmission coefficient J y1 + J z1 -J x1 , where J z1 , J x1 are the coefficients equal to the main central moments of inertia of the outer frame relative to the axes OZ1 and ОХ1, respectively) VKKSNR, the input of the sixth amplifier block VKKSNR is connected to the output of the third VKSKNR adder, the output of the third VKSKNR adder is also connected to the first input of the third computing unit (with a transmission coefficient (J y1 + J x2 ) tgφ z / cosφ z ) VKSKNR, the second input of which is connected to the output of the angle sensor, the output of the third computing unit VKSKNR is connected to first the input of the second VKKSNR multiplier, the second input of which is connected to the output of the fourth VKSKNR adder, the output of the second VKKSNR multiplier is connected to the first input of the sixth VKSKNR adder, the second input of which is connected to the output of the fifth VKSKNR adder, and the third subtracting input of the sixth VKSKNR adder is connected to the output of the first computing unit VKKSNR, the third subtracting input of the fifth adder VKKSNR is connected to the output of the first multiplier VKKSNR, the first input of the fifth adder VKKSNR is connected to the output of the fourth multiplier VKKSNR, p the first input of which is connected to the output of the fifth VKKSNR amplifier block, and the second input of which is connected to the output of the first VKKSNR integrator, whose input is connected to the output of the fifth VKKSNR multiplier, the first input of which is connected to the TLS output, the sensitivity axis of which is parallel to the axis of rotation of the platform, and the second input which is connected to the output of the GDU through the channel of the outer frame, the second subtracting input of the fifth adder VKKSNR is connected to the output of the sixth multiplier VKKSNR, the first input of which is connected to the output of the second computationally a block VKSKNR and a second input coupled to an output of the first integrator VKSKNR, the output of the sixth adder VKSKNR is the output of the calculator compensating channel outer frame signal output SLA whose axis of sensitivity is parallel to the platform axis of rotation, connected to the input of the seventh amplification block (with a transmission coefficient T d2 , where the coefficient T d2 is equal to the time constant of the executive engine of the channel of the platform) of the calculator of the compensating signal of the platform channel (VKSKP), the output of the TLS, the sensitivity axis parallel to the axis of rotation of the platform, connected to the first input of the seventh adder VKKSP, the second input of which is connected to the output of the seventh amplifier unit VKKSP, the output of the remote control, the sensitivity axis of which is perpendicular to the axes of rotation of the outer frame and platform, is connected to the input of the eighth amplifier block (with transmission coefficient T d2) VKSKP, yield CRS sensitive axis is perpendicular to the axes of rotation of the outer frame and the platform is connected to the first input of the eighth adder VKSKP, a second input coupled to an output eighth amplifying unit VKSKP, angular control the acceleration output along the axis of the control device of the outer frame connected to the input of the ninth amplifying unit (T g2 transmission coefficient) VKSKP and connected to the input of the tenth amplification block (T g2 transmission coefficient) VKSKP, the output control apparatus of the axis of the outer frame in angular velocity of control is connected to the first input of the ninth adder VKKSP and is also connected to the first input of the tenth adder VKKSP, the second input of the ninth adder VKKSP is connected to the output of dev a power amplifier VKSCP, and the second input of the tenth adder VKSCP is connected to the output of the tenth amplifier unit VKKSP, the output of the eighth adder VKKSP is connected to the first input of the fourth computing unit (with a transmission coefficient 1 / cosφ z ) VKKSP, the second input of which is connected to the output of the angle sensor, yield VKSKP fourth calculation unit connected to the first input of the eleventh VKSKP adder, a second input coupled to an output of the fifth calculation unit (a transmission coefficient 1 / tgφ z) VKSKP whose first input oedinen yield VKSKP ninth adder and a second input coupled to an output of the angle sensor, the output of the adder eleventh VKSKP connected to the input of the eleventh amplification block (with a transmission coefficient J x2 -J y2, where J y2 - factor of the main central point relative to the platform axis OY2 ) VKKSP, the output of the eleventh amplifier block VKKSP is connected to the first input of the third multiplier VKKSP, the second input of which is connected to the output of the tenth adder VKKSP, the output of the third multiplier VKKSP is connected to the second input of the twelfth VKKSP adder, the first input of which is connected to the output of the seventh VKKSP multiplier, the first input of which is connected to the output of the twelfth amplification block (with transmission coefficient b 2 , where b 2 is a coefficient equal to the coefficient of viscous friction along the platform axis) VKKSP, whose input is connected to the output of the seventh adder VKKSP, the second input of the seventh multiplier VKSKP is connected to the output of the second integrator VKKSP, the input of which is connected to the output of the eighth multiplier VKSKP, the first input of which is connected to the output of the CRS, the sensitivity axis of which th axis of rotation parallel to the platform, and a second input connected to the output channel by GDU platform twelfth adder output is the output of the calculator VKSKP compensating signal on the channel platform.

На фиг.1 изображена принципиальная схема двухосного управляемого гиростабилизатора. На фиг.2 и 3 изображены принципиальные схемы вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы соответственно. На фиг.4 и 5 изображены структурные схемы вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы соответственно. На фиг.6 и фиг.7 изображены соответственно графики ошибки стабилизации прототипа и предлагаемого двухосного управляемого гиростабилизатора. На фиг.8 изображен график выходного сигнала первого интегратора ВКСКНР.Figure 1 shows a schematic diagram of a biaxial controlled gyrostabilizer. Figure 2 and 3 shows a schematic diagram of the calculators of the compensating signals of the channels of the outer frame and platform, respectively. Figure 4 and 5 shows the structural diagrams of the computers of the compensating signals of the channels of the outer frame and platform, respectively. In Fig.6 and Fig.7 respectively shows the graphs of the stabilization error of the prototype and the proposed biaxial controlled gyrostabilizer. On Fig shows a graph of the output signal of the first integrator VKKNR.

Двухосный управляемый гиростабилизатор содержит наружную рамку 1, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу 2, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки, установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели 3 и 4, входы которых соединены через усилители 5 и 6 с выходами установленного на платформе 2 ГДУ 7, входы которого соединены с выходами устройства управления 8, ДУС 9 и ДУУ 10, установленные на основании так, что их оси чувствительности параллельны оси вращения наружной рамки 1, ДУС 11 и ДУУ 12, установленные на наружной рамке 1 так, что их оси чувствительности параллельны оси вращения платформы 2, ДУС 13 и ДУУ 14, установленные на наружной рамке 1 так, что их оси чувствительности перпендикулярны осям чувствительности ДУС 9, 11 и ДУУ 10, 12, датчик угла 15, установленный на оси вращения платформы 2, вычислитель 16 компенсирующего сигнала канала наружной рамки, выход которого соединен с входом усилителя 5, вычислитель 17 компенсирующего сигнала канала платформы, выход которого соединен с входом усилителя 6, выход ДУУ 10 соединен с входом первого усилительного блока 18 (с коэффициентом передачи Тд1, где коэффициент Тд1 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала наружной рамки) вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки (ВКСКНР)16, выход ДУС 9 соединен с первым входом первого сумматора 19 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом первого усилительного блока 18 ВКСКНР 16, выход ДУУ14 соединен с входом второго усилительного блока 20 (с коэффициентом передачи Тд1) ВКСКНР 16 и соединен также с первым входом первого вычислительного блока 21 (с коэффициентом передачи (Jy1+Jx2)tgφz, где φz - угол поворота платформы 2 относительно наружной рамки 1, Jy1 - коэффициент, равный главному центральному моменту инерции наружной рамки 1 относительно оси OY1, Jx2 - коэффициент, равный главному центральному моменту инерции платформы 2 относительно оси OХ2) ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом датчика угла 15, выход ДУС 13 соединен с первым входом второго сумматора 22 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом второго усилительного блока 20 ВКСКНР 16, выход ДУУ12 соединен с входом третьего усилительного блока 23 (с коэффициентом передачи Tд1) ВКСКНР 16, выход ДУС 11 соединен с первым входом третьего сумматора 24 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом третьего усилительного блока 23 ВКСКНР 16, выход устройства управления 8 по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом четвертого усилительного блока 25 (с коэффициентом передачи Тд1) ВКСКНР 16, выход устройства управления 8 по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом четвертого сумматора 26 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилительного блока 25 ВКСКНР 16, выход первого сумматора 19 ВКСКНР 16 соединен с входом пятого усилительного блока 27 (с коэффициентом передачи b1, где b1 - коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения в осях вращения наружной рамки) ВКСКНР 16, выход второго сумматора 22 ВКСКНР 16 соединен с первым входом второго вычислительного блока 28 (с коэффициентом передачи b1tgφz) BKCKHP 16 и соединен с первым входом первого умножителя 29 ВКСКНР 16, второй вход второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16 соединен с выходом датчика угла 15, а второй вход первого умножителя 29 ВКСКНР 16 соединен с выходом шестого усилительного блока 30 (с коэффициентом передачи Jy1+Jz1-Jx1, где Jz1, Jx1 - коэффициенты, равные главным центральным моментам инерции наружной рамки 1 относительно осей OZ1 и OХ1 соответственно) ВКСКНР 16, вход шестого усилительного блока 30 ВКСКНР 16 соединен с выходом третьего сумматора 24 ВКСКНР 16, выход третьего сумматора 24 ВКСКНР 16 соединен также с первым входом третьего вычислительного блока 31 (с коэффициентом передачи (Jy1+Jx2)tgφz/cosφz) ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом датчика угла 15, выход третьего вычислительного блока 31 ВКСКНР 16 соединен с первым входом второго умножителя 32 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора 26 ВКСКНР 16, выход второго умножителя 32 ВКСКНР 16 соединен с первым входом шестого сумматора 33 ВКСКНР 16, второй вход которого соединен с выходом пятого сумматора 34 ВКСКНР 16, а третий вычитающий вход которого соединен с выходом первого вычислительного блока 21 ВКСКНР 16, третий вычитающий вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16 соединен с выходом первого умножителя 29 ВКСКНР 16, первый вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16 соединен с выходом четвертого умножителя 35 ВКСКНР 16, первый вход которого соединен с выходом пятого усилительного блока 27 ВКСКНР 16, а второй вход которого соединен с выходом первого интегратора 36 ВКСКНР 16, вход которого соединен с выходом пятого умножителя 37 ВКСКНР 16, первый вход которого соединен с выходом ДУС 9, а второй вход которого соединен с выходом ГДУ по каналу наружной рамки 1, второй вычитающий вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16 соединен с выходом шестого умножителя 38 ВКСКНР 16, первый вход которого соединен с выходом второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16, а второй вход которого соединен с выходом первого интегратора 36 ВКСКНР 16, выход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16 является выходом вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки 16, выход ДУУ12 соединен с входом седьмого усилительного блока 39 (с коэффициентом передачи Тд2, где коэффициент Тд2 равен постоянной времени исполнительного двигателя канала платформы) вычислителя компенсирующего сигнала канала платформы (ВКСКП) 17, выход ДУС 11 соединен с первым входом седьмого сумматора 40 ВКСКП 17, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилительного блока 39 ВКСКП 17, выход ДУУ 14 соединен с входом восьмого усилительного блока 41 (с коэффициентом передачи Тд2) ВКСКП17, выход ДУС 13 соединен с первым входом восьмого сумматора 42 ВКСКП 17, второй вход которого соединен с выходом восьмого усилительного блока 41 ВКСКП 17, выход устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловому ускорению управления соединен с входом девятого усилительного блока 43 (с коэффициентом передачи Тд2) ВКСКП 17 и соединен с входом десятого усилительного блока 44 (с коэффициентом передачи Тд2) ВКСКП 17, выход устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловой скорости управления соединен с первым входом девятого сумматора 45 ВКСКП 17 и соединен также с первым входом десятого сумматора 46 ВКСКП 17, второй вход девятого сумматора 45 ВКСКП 17 соединен с выходом девятого усилительного блока 43 ВКСКП 17, а второй вход десятого сумматора 46 ВКСКП 17 соединен с выходом десятого усилительного блока 44 ВКСКП 17, выход восьмого сумматора 42 ВКСКП 17 соединен с первым входом четвертого вычислительного блока 47 (с коэффициентом передачи 1/cosφz) BKCKП17, второй вход которого соединен с выходом датчика угла 15, выход четвертого вычислительного блока 47 ВКСКП 17 соединен с первым входом одиннадцатого сумматора 48 ВКСКП 17, второй вход которого соединен с выходом пятого вычислительного блока 49 (с коэффициентом передачи 1/tgφz) ВКСКП 17, первый вход которого соединен с выходом девятого сумматора 45 ВКСКП 17, а второй вход соединен с выходом датчика угла 15, выход одиннадцатого сумматора 48 ВКСКП 17 соединен с входом одиннадцатого усилительного блока 50 (с коэффициентом передачи Jx2 - Jy2, где Jy2 - коэффициент, равный главному центральному моменту платформы относительно оси OY2) ВКСКП 17, выход одиннадцатого усилительного блока 50 ВКСКП 17 соединен с первым входом третьего умножителя 51 ВКСКП 17, второй вход которого соединен с выходом десятого сумматора 46 ВКСКП 17, выход третьего умножителя 51 ВКСКП 17 соединен с вторым входом двенадцатого сумматора 52 ВКСКП 17, первый вход которого соединен с выходом седьмого умножителя 53 ВКСКП 17, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого усилительного блока 54 (с коэффициентом передачи b2, где b2 - коэффициент, равный коэффициенту вязкого трения по оси платформы) ВКСКП 17, вход которого соединен с выходом седьмого сумматора 40 ВКСКП 17, второй вход седьмого умножителя 53 ВКСКП 17 соединен с выходом второго интегратора 55 ВКСКП 17, вход которого соединен с выходом восьмого умножителя 56 ВКСКП 17, первый вход которого соединен с выходом ДУС 11, а второй вход соединен с выходом ГДУ по каналу платформы 2, выход двенадцатого сумматора 52 ВКСКП 17 является выходом вычислителя компенсирующего сигнала по каналу платформы 2.The biaxial controlled gyrostabilizer contains an outer frame 1 mounted on the base with rotation about an axis perpendicular to the base, and a platform 2 located therein, rotating about an axis perpendicular to the axis of rotation of the outer frame, actuating motors 3 and 4 mounted on the rotation axes of the outer frame and platform, the inputs of which are connected through amplifiers 5 and 6 with the outputs of the GDU 7 installed on the platform 2, the inputs of which are connected to the outputs of the control device 8, ДУС 9 and ДУУ 10, mounted on the base and so that their sensitivity axes are parallel to the axis of rotation of the outer frame 1, DUS 11 and DUU 12 mounted on the outer frame 1 so that their sensitivity axes are parallel to the rotation axis of the platform 2, DUS 13 and DUU 14 mounted on the outer frame 1 so that their sensitivity axes are perpendicular to the sensitivity axes of the ДУС 9, 11 and ДУУ 10, 12, the angle sensor 15 mounted on the axis of rotation of the platform 2, the calculator 16 of the compensation signal of the channel of the outer frame, the output of which is connected to the input of the amplifier 5, the calculator 17 of the compensation signal of the circuit board the form, the output of which is connected to the input of the amplifier 6, the output of the remote control 10 is connected to the input of the first amplifier unit 18 (with a transmission coefficient T d1 , where the coefficient T d1 is equal to the time constant of the external frame channel actuator) of the external frame channel compensating signal calculator (VSCNR) 16 exit DSU 9 is connected to a first input of the first adder 19 VKSKNR 16, a second input coupled to an output of the first amplifying unit 18 VKSKNR 16 DUU14 output coupled to an input of the second amplifying unit 20 (a transmission coefficient T e1) KSKNR 16 and is also connected to a first input of the first calculating unit 21 (a transmission coefficient (J y1 + J x2) tgφ z, where φ z - angle swing 2 with respect to the outer frame 1, J y1 - the coefficient equal to the principal central moments of inertia of the outer frame 1 relative to the axis OY1, J x2 is a coefficient equal to the main central moment of inertia of the platform 2 relative to the axis OX2) VKKSNR 16, the second input of which is connected to the output of the angle sensor 15, the output of the remote control system 13 is connected to the first input of the second adder 22 VKKSNR 16, the second input which is connected to the WTO output cerned amplifying unit 20 VKSKNR 16, yield DUU12 connected to the input of the third amplification block 23 (with transmission coefficient T e1) VKSKNR 16, yield CRS 11 is connected to a first input of the third adder 24 VKSKNR 16, a second input coupled to an output of the third amplification block 23 VKSKNR 16, the output control device 8 of the outer frame axis from the angular acceleration control is connected to the input of the fourth amplification block 25 (with transmission coefficient T g1) VKSKNR 16, along the outer axis output control device 8 of the corner frame rate control connected to the first input of the fourth adder 26 VKSKNR 16, a second input coupled to an output of the fourth amplification block 25 VKSKNR 16, the output of the first adder 19 VKSKNR 16 is connected to the input of the fifth amplifier unit 27 (transmission coefficient b 1 where b 1 - a factor of viscous friction coefficient in the axes of rotation of the outer frame) VKKSNR 16, the output of the second adder 22 VKKSNR 16 is connected to the first input of the second computing unit 28 (with a transmission coefficient b 1 tgφ z ) BKCKHP 16 and connected to the first input of the first multiplier 29 VKKSNR 16, the second the second input of the second computing unit 28 VKSCNR 16 is connected to the output of the angle sensor 15, and the second input of the first multiplier 29 VKKSNR 16 is connected to the output of the sixth amplifier unit 30 (with the transmission coefficient J y1 + J z1 -J x1 , where J z1 , J x1 - coefficients equal to the main central moments of inertia of the outer frame 1 with respect to the OZ1 and OX1 axes, respectively) VKKSNR 16, the input of the sixth amplifier block 30 VKKSNR 16 is connected to the output of the third adder 24 VKKSNR 16, the output of the third adder 24 VKKSNR 16 is also connected to the first input of the third computing unit 31 ( with a transmission coefficient (J y1 + J x2 ) tgφ z / cosφ z ) VKKNR 16, the second input of which is connected to the output of the angle sensor 15, the output of the third computing unit 31 VKKNR 16 is connected to the first input of the second multiplier 32 VKKNR 16, the second input of which is connected with the output of the fourth adder 26 VKKSNR 16, the output of the second multiplier 32 VKKSNR 16 is connected to the first input of the sixth adder 33 VKKSNR 16, the second input of which is connected to the output of the fifth adder 34 VKKSNR 16, and the third subtracting input of which is connected to the output of the first computing unit 21 VKKSNR 16 thirds the subtracting input of the fifth adder 34 VKSCNR 16 is connected to the output of the first multiplier 29 VKKSNR 16, the first input of the fifth adder 34 VKKSNR 16 is connected to the output of the fourth multiplier 35 VKKSNR 16, the first input of which is connected to the output of the fifth amplifier unit 27 VKKSNR 16, and the second input of which is connected with the output of the first integrator 36 VKKSNR 16, the input of which is connected to the output of the fifth multiplier 37 VKKSNR 16, the first input of which is connected to the output of the remote control system 9, and the second input of which is connected to the output of the GDU through the channel of the outer frame 1, the second subtractive input the full adder 34 VKKSNR 16 is connected to the output of the sixth multiplier 38 VKKSNR 16, the first input of which is connected to the output of the second computing unit 28 VKKSNR 16, and the second input of which is connected to the output of the first integrator 36 VKKSNR 16, the output of the sixth adder 33 VKKSNR 16 is the output of the compensating computer channel signal outer frame 16, DUU12 output connected to the input of the seventh amplifying unit 39 (transmission factor T g2, wherein T g2 is equal to the coefficient of the channel actuating motor time constant platform) calculator to compensates platform channel signal (VKSKP) 17, the output CRS 11 is connected to the first input of the seventh adder 40 VKSKP 17, a second input coupled to an output of the seventh amplification block 39 VKSKP 17, yield SLA 14 is connected to the input of the eighth amplifying unit 41 (T transmission coefficient d2) VKSKP17, yield CRS 13 is connected to the first input of the eighth adder 42 VKSKP 17, a second input coupled to an output of the eighth amplifying unit 41 VKSKP 17, the output control device 8 of the outer frame 1 axis from the angular acceleration control connected to the input ninth amplifying unit 43 (T g2 transmission coefficient) VKSKP 17 and connected to the input of the tenth amplification block 44 (with T d2 transfer coefficient) VKSKP 17, along the outer axis output 8 of the control apparatus frame 1 in the angular speed control is connected to the first input of the ninth adder 45 VKKSP 17 and is also connected to the first input of the tenth adder 46 VKKSP 17, the second input of the ninth adder 45 VKKSP 17 is connected to the output of the ninth amplifier unit 43 VKKSP 17, and the second input of the tenth adder 46 VKKSP 17 is connected to the output of the tenth amplifier on block 44 VKSKP 17, the output of the eighth adder 42 VKSKP 17 is connected to a first input of the fourth computing unit 47 (a transmission coefficient 1 / cosφ z) BKCKP17, a second input coupled to an output angle sensor 15, the output of the fourth computing block 47 VKSKP 17 is connected to the first input of the eleventh adder 48 VKKSP 17, the second input of which is connected to the output of the fifth computing unit 49 (with a transmission coefficient 1 / tgφ z ) VKKSP 17, the first input of which is connected to the output of the ninth adder 45 VKKSP 17, and the second input is connected to the output of the angle sensor 15, the output of the eleventh adder 48 of the VKSCP 17 is connected to the input of the eleventh amplifier block 50 (with the transmission coefficient J x2 - J y2 , where J y2 is the coefficient equal to the main central moment of the platform relative to the axis OY2) VKSCP 17, the output of the eleventh amplifier block 50 of the VKSCP 17 connected to the first input of the third multiplier 51 VKKSP 17, the second input of which is connected to the output of the tenth adder 46 VKKSP 17, the output of the third multiplier 51 VKKSP 17 is connected to the second input of the twelfth adder 52 VKKSP 17, the first input of which is connected to the output th multiplier 53 VKSKP 17, a first input coupled to an output of the twelfth amplifying unit 54 (a transmission coefficient b 2, where b 2 - a coefficient equal to the coefficient of viscous friction of the platform axis) VKSKP 17 having an input connected to the output of the seventh adder 40 VKSKP 17 , the second input of the seventh multiplier 53 VKKSP 17 is connected to the output of the second integrator 55 VKKSP 17, the input of which is connected to the output of the eighth multiplier 56 VKKSP 17, the first input of which is connected to the output of the remote control system 11, and the second input is connected to the output of the GDU through the channel of the platform 2, the output two of the eleventh adder 52 VKKSP 17 is the output of the transmitter of the compensating signal on the channel platform 2.

Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.

При наличии качки основания платформа 2 стремится сохранить свое положение в пространстве (в режиме стабилизации) или отследить задаваемое устройством управления 8 направление (в режиме управления) благодаря обратной связи с ГДУ 7 через усилители 5 и 6 на исполнительные двигатели 3 и 4. В то же время основание и наружная рамка 1 совершают пространственное движение относительно платформы 2, что приводит к возникновению возмущающих моментов от сил вязкого трения - b1tgφzωx1 и b1ωy0 по оси наружной рамки 1, инерционного возмущающего момента -

Figure 00000002
по оси наружной рамки 1, центробежного возмущающего момента - (Jy1+Jz1-Jx1)ωx1ωz1 по оси наружной рамки 1, центробежного возмущающего момента ((Jy1+Jx2)tgφz/cosφz)ωz1ωлу по оси наружной рамки 1, момента сил вязкого трения b2ωz1 по оси вращения платформы 2, центробежного возмущающего момента (Jx2-Jy2)(ωлу/tgφz+φx1/cosφz)ωлу по оси вращения платформы 2.If there is a pitching of the base, platform 2 seeks to maintain its position in space (in stabilization mode) or to track the direction set by the control unit 8 (in control mode) thanks to feedback from the GDU 7 through amplifiers 5 and 6 to the executive motors 3 and 4. At the same time time, the base and the outer frame 1 perform spatial motion relative to the platform 2, which leads to the appearance of disturbing moments from viscous friction forces - b 1 tgφ z ω x1 and b 1 ω y0 along the axis of the outer frame 1, the inertial disturbing moment -
Figure 00000002
along the axis of the outer frame 1, centrifugal disturbing moment - (J y1 + J z1 -J x1 ) ω x1 ω z1 along the axis of the outer frame 1, centrifugal disturbing moment ((J y1 + J x2 ) tgφ z / cosφ z ) ω z1 ω lu along the axis of the outer frame 1, the moment of viscous friction b 2 ω z1 along the axis of rotation of the platform 2, centrifugal disturbing moment (J x2 -J y2 ) (ω lu / tgφ z + φ x1 / cosφ z ) ω lu along the axis of rotation of the platform 2.

С целью компенсации инерционного возмущающего момента -

Figure 00000003
ДУУ14 измеряет угловое ускорение
Figure 00000004
Сигнал с выхода ДУУ14 подается на первый вход первого вычислительного блока 21 ВКСКНР 16, на второй вход которого подается сигнал φz с выхода датчика угла 15. Первый вычислительный блок 21 ВКСКНР 16 формирует на выходе сигнал вида
Figure 00000005
который поступает на третий вычитающий вход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16. С целью компенсации центробежного возмущающего момента ((Jy1+Jx2)tgφz/cosφz)ωz1ωлу ДУС 11 измеряет угловую скорость ωz1. Сигнал с выхода ДУС 11 поступает на первый вход третьего сумматора 24 ВКСКНР 16. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 3, ДУУ 12 измеряет угловое ускорение
Figure 00000006
Сигнал с выхода ДУУ 12 поступает на вход третьего усилительного блока 23 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида
Figure 00000007
далее этот сигнал поступает на второй вход третьего сумматора 24 ВКСКНР 16. Выходной сигнал третьего сумматора 24 ВКСКНР 16 подается на первый вход третьего вычислительного блока 31 ВКСКНР 16, на второй вход которого подается сигнал φz c выхода датчика угла 15. Третий вычислительный блок 31 ВКСКНР 16 формирует на выходе сигнал вида
Figure 00000008
который поступает на первый вход второго умножителя 32 ВКСКНР 16. Сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловой скорости управления ωлу поступает на первый вход четвертого сумматора 26 ВКСКНР 16. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 3, сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловому ускорению управления
Figure 00000009
поступает на вход четвертого усилительного блока 25 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида
Figure 00000010
далее этот сигнал поступает на второй вход четвертого сумматора 26 ВКСКНР 16. Выходной сигнал четвертого сумматора 26 ВКСКНР 16 поступает на второй вход второго умножителя 32 ВКСКНР 16, который на выходе формирует компенсирующий сигнал вида
Figure 00000011
Этот сигнал поступает на первый вход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16. С целью компенсации центробежного возмущающего момента - (Jy1+Jz1-Jx1)ωx1ωz1 сигнал с выхода третьего сумматора 24 ВКСКНР 16 поступает на вход шестого усилительного блока 30 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида
Figure 00000012
Этот сигнал поступает на второй вход первого умножителя 29 ВКСКНР 16. Кроме того, ДУС 13 измеряет угловую скорость ωx1. Сигнал с выхода ДУС 13 поступает на первый вход второго сумматора 22 ВКСКНР 16. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 3, ДУУ 14 измеряет угловое ускорение
Figure 00000013
Сигнал с выхода ДУУ 14 поступает на вход второго усилительного блока 20 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида
Figure 00000014
Этот сигнал поступает на второй вход второго сумматора 22 ВКСКНР 16. Сигнал с выхода второго сумматора 22 ВКСКНР 16 поступает на первый вход первого умножителя 29 ВКСКНР 16, который формирует на выходе компенсирующий сигнал вида
Figure 00000015
Этот сигнал поступает на третий вычитающий вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16. Сигнал с выхода пятого сумматора 34 ВКСКНР 16 поступает на второй вход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16. Выход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16 является выходом ВКСКНР 16. Сигнал с выхода шестого сумматора 33 ВКСКНР 16 подается через усилитель 5 на исполнительный двигатель 3, что обеспечивает компенсацию возмущающих моментов по оси наружной рамки 1.In order to compensate for the inertial disturbing moment,
Figure 00000003
DNU14 measures angular acceleration
Figure 00000004
The signal from the output of the DUU14 is fed to the first input of the first computing unit 21 VKSCNR 16, the second input of which is fed a signal φ z from the output of the angle sensor 15. The first computing block 21 VKKSNR 16 generates a signal of the form
Figure 00000005
which is fed to the third subtracting input of the sixth adder 33 VKSCNR 16. In order to compensate for the centrifugal disturbing moment ((J y1 + J x2 ) tgφ z / cosφ z ) ω z1 ω lu ДУС 11 measures the angular velocity ω z1 . The signal from the output of the remote control system 11 is fed to the first input of the third adder 24 VKKSNR 16. In order to eliminate the delay of the compensating moment with respect to the disturbing due to the inertia of the actuator 3, the remote control 12 measures the angular acceleration
Figure 00000006
The signal from the output of the remote control 12 is fed to the input of the third amplifier block 23 VKKSNR 16, which generates a signal of the form
Figure 00000007
Further, this signal is fed to the second input of the third adder 24 VKSCNR 16. The output signal of the third adder 24 VKKSNR 16 is fed to the first input of the third computing unit 31 VKKNR 16, the second input of which is fed a signal φ z from the output of the angle sensor 15. Third computing unit 31 VKKNR 16 generates an output signal of the form
Figure 00000008
which is fed to the first input of the second multiplier 32 VKKSNR 16. The signal from the output of the control device 8 along the axis of the outer frame 1 along the angular velocity of control ω lu is fed to the first input of the fourth adder 26 VKKSNR 16. In order to exclude the delay of the compensating moment with respect to the disturbing due to the inertia of the actuator 3, the signal from the output of the control device 8 along the axis of the outer frame 1 along the angular acceleration of the control
Figure 00000009
arrives at the input of the fourth amplifier block 25 VKKSNR 16, which generates an output signal of the form
Figure 00000010
then this signal is fed to the second input of the fourth adder 26 VKSCNR 16. The output signal of the fourth adder 26 VKKSNR 16 is fed to the second input of the second multiplier 32 VKKSNR 16, which at the output generates a compensating signal of the form
Figure 00000011
This signal is fed to the first input of the sixth adder 33 VKSCNR 16. In order to compensate for the centrifugal disturbing moment - (J y1 + J z1 -J x1 ) ω x1 ω z1, the signal from the output of the third adder 24 VKKSNR 16 is fed to the input of the sixth amplifier unit 30 VKKSNR 16 which generates an output signal of the form
Figure 00000012
This signal is fed to the second input of the first multiplier 29 VKKNR 16. In addition, the CRS 13 measures the angular velocity ω x1 . The signal from the output of the CRS 13 is fed to the first input of the second adder 22 VKKSNR 16. In order to eliminate the delay of the compensating moment with respect to the disturbing due to the inertia of the actuator 3, the remote control 14 measures the angular acceleration
Figure 00000013
The signal from the output of the remote control 14 is fed to the input of the second amplifier unit 20 VKKSNR 16, which generates a signal of the form
Figure 00000014
This signal is fed to the second input of the second adder 22 VKSCNR 16. The signal from the output of the second adder 22 VKKSNR 16 is fed to the first input of the first multiplier 29 VKKSNR 16, which generates a compensating signal of the form
Figure 00000015
This signal is fed to the third subtracting input of the fifth adder 34 VKKNR 16. The signal from the output of the fifth adder 34 VKKNR 16 is fed to the second input of the sixth adder 33 VKKNR 16. The output of the sixth adder 33 VKKNR 16 is the output of VKKNR 16. The signal from the output of the sixth adder 33 VKKNR 16 fed through an amplifier 5 to the actuator 3, which provides compensation of disturbing moments along the axis of the outer frame 1.

С целью компенсации момента сил вязкого трения b1ωу0 ДУС 9 измеряет угловую скорость ωу0. Сигнал с выхода ДУС 9 поступает на первый вход первого сумматора 19 ВКСКНР 16. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 3, ДУУ 10 измеряет угловое ускорение

Figure 00000016
Сигнал с выхода ДУУ 10 поступает на вход первого усилительного блока 18 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал
Figure 00000017
далее этот сигнал поступает на второй вход первого сумматора 19 ВКСКНР 16. Выходной сигнал первого сумматора 19 ВКСКНР 16 поступает на вход пятого усилительного блока 27 ВКСКНР 16, который формирует на выходе компенсирующий сигнал вида
Figure 00000018
Этот сигнал поступает на первый вход четвертого умножителя 35 ВКСКНР 16. Сигнал с выхода ДУС9 поступает также на первый вход пятого умножителя 37 ВКСКНР 16, на второй вход которого поступает сигнал ГДУ 7 по оси наружной рамки 1. Выходной сигнал пятого умножителя 37 ВКСКНР 16 поступает на вход первого интегратора 36 ВКСКНР 16. Выходной сигнал первого интегратора 36 ВКСКНР 16 поступает на второй вход четвертого умножителя 35 ВКСКНР 16. Выходной сигнал четвертого умножителя 35 ВКСКНР 16 поступает на первый вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16. При изменении температуры окружающей среды или загрязнении подшипников изменяется величина коэффициента сил вязкого трения по оси наружной рамки 1, что обуславливает нарушение равенства этого коэффициента и постоянного коэффициента передачи пятого усилительного блока 27 ВКСКНР 16. Это приводит к нарушению равенства возмущающего и компенсирующего моментов и появлению большой ошибки стабилизации платформы 2 по оси наружной рамки 1 от нескомпенсированного момента сил вязкого трения Δb1ωy0 (Δb1 - разность между величиной коэффициента сил вязкого трения и величиной постоянного коэффициента передачи пятого усилительного блока 27). Ошибка стабилизации от момента Δb1ωy0 имеет частоту, равную частоте изменения угловой скорости основания ωy0, и сдвиг по фазе по отношению к угловой скорости основания ωy0, стремящийся к нулю.In order to compensate for the moment of viscous friction forces b 1 ω у0 ДУС 9 measures the angular velocity ω у0 . The signal from the output of the CRS 9 is fed to the first input of the first adder 19 VKKSNR 16. In order to eliminate the delay of the compensating moment with respect to the disturbing due to the inertia of the actuator 3, the remote control 10 measures the angular acceleration
Figure 00000016
The signal from the output of the DUU 10 is fed to the input of the first amplifier unit 18 VKKSNR 16, which generates a signal at the output
Figure 00000017
Further, this signal is fed to the second input of the first adder 19 VKSCNR 16. The output signal of the first adder 19 VKKSNR 16 is fed to the input of the fifth amplifier unit 27 VKKSNR 16, which generates a compensating signal of the form
Figure 00000018
This signal is fed to the first input of the fourth multiplier 35 VKSCNR 16. The signal from the output of the ДУС9 also goes to the first input of the fifth multiplier 37 VKKNR 16, the second input of which receives the signal GDU 7 along the axis of the outer frame 1. The output signal of the fifth multiplier 37 VKKNR 16 is fed to the input of the first integrator 36 VKSKNR 16. The output signal of the first integrator 36 VKSKNR 16 is fed to the second input of the fourth multiplier 35 VKSKNR 16. The output signal of the fourth multiplier 35 VKSKNR 16 is fed to the first input of the fifth adder 34 VKSKNR 16. When changing the tempo environmental pressure or contamination of bearings changes the value of the coefficient of viscous friction along the axis of the outer frame 1, which leads to a violation of the equality of this coefficient and the constant transmission coefficient of the fifth amplification unit 27 VKKSNR 16. This leads to a violation of the equality of the disturbing and compensating moments and the appearance of a large error stabilizing the platform 2 along the axis of the outer frame 1 from the uncompensated moment of viscous friction forces Δb 1 ω y0 (Δb 1 is the difference between the value of the coefficient of viscous friction and by the constant transmission coefficient of the fifth amplification unit 27). The stabilization error from the moment Δb 1 ω y0 has a frequency equal to the frequency of the change in the angular velocity of the base ω y0 , and a phase shift with respect to the angular velocity of the base ω y0 , tending to zero.

После перемножения сигнала ДУС 9 и сигнала ГДУ 7 по оси наружной рамки 1, в котором присутствует гармоника, соответствующая ошибке стабилизации от нескомпенсированного момента сил вязкого трения Δb1ωy0, на выходе пятого умножителя 37 ВКСКНР 16 содержится постоянная составляющая сигнала и переменная составляющая сигнала. Первый интегратор 36 ВКСКНР 16 эффективно сглаживает переменную составляющую сигнала пятого умножителя 37 ВКСКНР 16 и осуществляет интегрирование постоянной составляющей сигнала пятого умножителя 37 ВКСКНР 16. В установившемся режиме величина выходного сигнала первого интегратора 36 ВКСКНР 16 равна отношению величины коэффициента сил вязкого трения по оси наружной рамки 1 к коэффициенту передачи пятого усилительного блока 27 ВКСКНР 16. На выходе четвертого умножителя 35 ВКСКНР 16 формируется скорректированный компенсирующий сигнал, амплитуда которого вновь равна амплитуде момента сил вязкого трения, что приводит к повышению точности стабилизации двухосного управляемого гиростабилизатора по оси наружной рамки 1.After multiplying the TLS signal 9 and the GDU signal 7 along the axis of the outer frame 1, in which there is a harmonic corresponding to the stabilization error from the uncompensated moment of viscous friction forces Δb 1 ω y0 , the output of the fifth multiplier 37 VKKSNR 16 contains the constant component of the signal and the variable component of the signal. The first integrator 36 VKKSNR 16 effectively smooths the variable component of the signal of the fifth multiplier 37 VKKSNR 16 and integrates the constant component of the signal of the fifth multiplier 37 VKKSNR 16. In the steady state, the value of the output signal of the first integrator 36 VKKSNR 16 is equal to the ratio of the coefficient of viscous friction along the axis of the outer frame 1 to the transmission coefficient of the fifth amplification unit 27 VKKSNR 16. At the output of the fourth multiplier 35 VKKSNR 16 is formed corrected compensating signal, the amplitude of again, it is equal to the amplitude of the moment of viscous friction forces, which leads to an increase in the stabilization accuracy of the biaxial controlled gyrostabilizer along the axis of the outer frame 1.

На фиг.6 в качестве примера приведен график ошибки двухосного управляемого гиростабилизатора (прототипа) по оси наружной рамки 1 от нескомпенсированного момента сил вязкого трения Δb1ωy0 (Δb1=1 н·м·с, ωy0=sinω·t, ω=1 c-1), а на фиг.7 приведен график ошибки предлагаемого двухосного управляемого гиростабилизатора по оси наружной рамки 1. На фиг.8 приведен график выходного сигнала первого интегратора 36 ВКСКНР 16. Из приведенных графиков видно, что амплитуда ошибки предлагаемого двухосного управляемого ГС от рассмотренного возмущающего момента в 40 раз меньше, чем у прототипа.Figure 6 shows, by way of example, a graph of the error of a biaxial controlled gyrostabilizer (prototype) along the axis of the outer frame 1 from the uncompensated moment of viscous friction forces Δb 1 ω y0 (Δb 1 = 1 n · m · s, ω y0 = sinω · t, ω = 1 s -1 ), and Fig. 7 shows a graph of the error of the proposed biaxial controlled gyrostabilizer along the axis of the outer frame 1. Fig. 8 shows a graph of the output signal of the first integrator 36 VKKSNR 16. From the graphs it can be seen that the error amplitude of the proposed biaxial controlled HS from the considered disturbing moment of 40 r h less than the prototype.

С целью компенсации момента сил вязкого трения - b1tgφzωx1 сигнал с выхода второго сумматора 22 ВКСКНР 16 поступает на первый вход второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16, на второй вход которого поступает сигнал с выхода датчика угла 15. На выходе второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16 формируется компенсирующий сигнал

Figure 00000019
который поступает на первый вход шестого умножителя 38 ВКСКНР 16, на второй вход шестого умножителя 38 ВКСКНР 16 поступает выходной сигнал первого интегратора 36 ВКСКНР 16. Выходной сигнал шестого умножителя 38 ВКСКНР 16 поступает на второй вычитающий вход пятого сумматора 34 ВКСКНР 16.In order to compensate for the moment of viscous friction forces - b 1 tgφ z ω x1, the signal from the output of the second adder 22 VKKSNR 16 is fed to the first input of the second computing unit 28 VKKSNR 16, the second input of which receives the signal from the output of the angle sensor 15. At the output of the second computing unit 28 VKKNR 16 a compensating signal is generated
Figure 00000019
which is fed to the first input of the sixth multiplier 38 VKKNR 16, the second input of the sixth multiplier 38 VKKNR 16 receives the output signal of the first integrator 36 VKKNR 16. The output signal of the sixth multiplier 38 VKKNR 16 is fed to the second subtracting input of the fifth adder 34 VKKNR 16.

При изменении температуры окружающей среды или загрязнении подшипников изменяется величина коэффициента сил вязкого трения по оси наружной рамки 1. Это приводит к нарушению равенства возмущающего и компенсирующего моментов и появлению большой ошибки стабилизации платформы 2 по оси наружной рамки 1 от момента - Δb1tgφzωx1 (Δb1 - разность между величиной коэффициента сил вязкого трения и постоянной величиной b1, входящей в выражение коэффициента передачи второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16). После перемножения выходного сигнала второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16 и выходного сигнала первого интегратора 36 ВКСКНР 16 (величина которого в установившемся режиме равна отношению величины коэффициента сил вязкого трения по оси наружной рамки 1 к коэффициенту передачи пятого усилительного блока 27 ВКСКНР 16, а также равна отношению величины коэффициента сил вязкого трения по оси наружной рамки 1 к постоянной величине b1, входящей в выражение коэффициента передачи второго вычислительного блока 28 ВКСКНР 16) на выходе шестого умножителя 38 ВКСКНР 16 формируется скорректированный компенсирующий сигнал, амплитуда которого вновь равна амплитуде момента сил вязкого трения - b1tgφzωx1, что приводит к повышению точности стабилизации двухосного управляемого гиростабилизатора по оси наружной рамки 1.When the ambient temperature changes or the bearings become dirty, the coefficient of viscous friction forces changes along the axis of the outer frame 1. This leads to a violation of the equality of the disturbing and compensating moments and the appearance of a large stabilization error of platform 2 along the axis of the outer frame 1 from the moment - Δb 1 tgφ z ω x1 (Δb 1 is the difference between the value of the coefficient of viscous friction forces and a constant value of b 1 included in the expression of the transmission coefficient of the second computing unit 28 VKSCNR 16). After multiplying the output signal of the second computing unit 28 VKKSNR 16 and the output signal of the first integrator 36 VKKSNR 16 (the value of which in steady state is equal to the ratio of the coefficient of viscous friction forces along the axis of the outer frame 1 to the transmission coefficient of the fifth amplifying unit 27 VKKSNR 16, and also equal to the ratio the magnitude of the coefficient of viscous friction forces along the axis of the outer frame 1 to a constant value b 1 included in the expression of the transmission coefficient of the second computing unit 28 VKSCNR 16) at the output of the sixth will multiply Pouring 38 VKKSNR 16, a corrected compensating signal is formed, the amplitude of which is again equal to the amplitude of the moment of viscous friction forces - b 1 tgφ z ω x1 , which leads to an increase in the stabilization accuracy of the biaxial controlled gyrostabilizer along the axis of the outer frame 1.

С целью компенсации центробежного возмущающего момента (Jx2-Jy2)(ωлу/tgφz+ωx1/cosφz)ωлу по оси вращения платформы 2 ДУС 13 измеряет угловую скорость ωx1. Сигнал с выхода ДУС 13 поступает на первый вход восьмого сумматора 42 ВКСКП 17. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 4, ДУУ 14 измеряет угловое ускорение

Figure 00000020
. Сигнал с выхода ДУУ 14 поступает на вход восьмого усилительного блока 41 ВКСКП17, который формирует на выходе сигнал вида
Figure 00000021
, далее этот сигнал поступает на второй вход восьмого сумматора 42 ВКСКП 17. Выходной сигнал восьмого сумматора 42 ВКСКП 17 поступает на первый вход четвертого вычислительного блока 47 ВКСКП17, на второй вход которого поступает сигнал φz с выхода датчика угла 15. Четвертый вычислительный блок 47 ВКСКП 17 формирует на выходе сигнал вида
Figure 00000022
который поступает на первый вход одиннадцатого сумматора 48 ВКСКП 17. Сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловой скорости управления ωлу поступает на первый вход девятого сумматора 45 ВКСКП17. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 4, сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловому ускорению управления
Figure 00000023
поступает на вход девятого усилительного блока 43 ВКСКП17, который формирует на выходе сигнал
Figure 00000024
далее этот сигнал поступает на второй вход девятого сумматора 45 ВКСКП 17. Выходной сигнал девятого сумматора 45 ВКСКП 17 поступает на первый вход пятого вычислительного блока 49 ВКСКП 17, на второй вход которого поступает сигнал φz с выхода датчика угла 15. Пятый вычислительный блок 49 ВКСКП 17 формирует на выходе сигнал вида
Figure 00000025
Этот сигнал поступает на второй вход одиннадцатого сумматора 48 ВКСКП 17, выходной сигнал которого поступает на вход одиннадцатого усилительного блока 50 ВКСКП 17, на выходе которого формируется сигнал
Figure 00000026
Этот сигнал поступает на первый вход третьего умножителя 51 ВКСКП 17. Сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловой скорости управления ωлу поступает на первый вход десятого сумматора 46 ВКСКП 17. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 4, сигнал с выхода устройства управления 8 по оси наружной рамки 1 по угловому ускорению управления
Figure 00000023
поступает на вход десятого усилительного блока 44 ВКСКП 17, который формирует на выходе сигнал
Figure 00000027
далее этот сигнал поступает на второй вход десятого сумматора 46 ВКСКП17. Выходной сигнал десятого сумматора 46 ВКСКП 17 поступает на второй вход третьего умножителя 51 ВКСКП 17, который формирует на выходе компенсирующий сигнал
Figure 00000028
Этот сигнал поступает на второй вход двенадцатого сумматора 52 ВКСКП 17. Выход двенадцатого сумматора 52 ВКСКП 17 является выходом ВКСКП 17. Сигнал с выхода двенадцатого сумматора 47 ВКСКП 17 подается через усилитель 6 на исполнительный двигатель 4, что обеспечивает компенсацию возмущающих моментов по оси платформы 2.In order to compensate for the centrifugal disturbing moment (J x2 -J y2 ) (ω lu / tgφ z + ω x1 / cosφ z ) ω lu , the angular velocity ω x1 is measured along the axis of rotation of the platform 2 of the ДУС 13. The signal from the output of the CRS 13 is fed to the first input of the eighth adder 42 VKKSP 17. In order to eliminate the backlog of the compensating moment with respect to the disturbing due to the inertia of the actuator 4, the remote control 14 measures the angular acceleration
Figure 00000020
. The signal from the output of the remote control 14 is fed to the input of the eighth amplifier unit 41 VKKSP17, which generates a signal of the form
Figure 00000021
, then this signal is fed to the second input of the eighth adder 42 VKSCP 17. The output signal of the eighth adder 42 VKKSP 17 is supplied to the first input of the fourth computing unit 47 VKKSP17, the second input of which receives the signal φ z from the output of the angle sensor 15. Fourth computing unit 47 VKKSP 17 generates an output signal of the form
Figure 00000022
which is fed to the first input of the eleventh adder 48 VKSCP 17. The signal from the output of the control device 8 along the axis of the outer frame 1 along the angular velocity of control ω lu is fed to the first input of the ninth adder 45 VKKSP17. To eliminate the delay of the compensating moment in relation to the disturbing due to the inertia of the actuator 4, the signal from the output of the control device 8 along the axis of the outer frame 1 by the angular acceleration of control
Figure 00000023
enters the input of the ninth amplifier block 43 VKKSP17, which generates a signal at the output
Figure 00000024
Further, this signal is fed to the second input of the ninth adder 45 VKSCP 17. The output signal of the ninth adder 45 VKKSP 17 is supplied to the first input of the fifth computing unit 49 VKKSP 17, the second input of which receives the signal φ z from the output of the angle sensor 15. Fifth computing unit 49 VKKSP 17 generates an output signal of the form
Figure 00000025
This signal is fed to the second input of the eleventh adder 48 VKKSP 17, the output signal of which is fed to the input of the eleventh amplifier unit 50 VKKSP 17, the output of which is generated
Figure 00000026
This signal is fed to the first input of the third multiplier 51 of the VKSCP 17. The signal from the output of the control device 8 along the axis of the outer frame 1 along the angular velocity of control ω lu is fed to the first input of the tenth adder 46 of the VKSCP 17. To eliminate the lag of the compensating moment with respect to the disturbing due to the inertia of the actuator 4, the signal from the output of the control device 8 along the axis of the outer frame 1 by the angular acceleration of the control
Figure 00000023
enters the input of the tenth amplifier block 44 VKKSP 17, which generates a signal at the output
Figure 00000027
Further, this signal is fed to the second input of the tenth adder 46 VKKSP17. The output signal of the tenth adder 46 VKKSP 17 is supplied to the second input of the third multiplier 51 VKKSP 17, which generates a compensating signal at the output
Figure 00000028
This signal is fed to the second input of the twelfth adder 52 VKKSP 17. The output of the twelfth adder 52 VKKSP 17 is the output of VKKSP 17. The signal from the output of the twelfth adder 47 VKKSP 17 is fed through the amplifier 6 to the actuator 4, which provides compensation of disturbing moments along the axis of the platform 2.

С целью компенсации момента сил вязкого трения

Figure 00000029
ДУС 11 измеряет угловую скорость ωz1. Сигнал с выхода ДУС 11 поступает на первый вход седьмого сумматора 40 ВКСКП 17. Чтобы исключить отставание компенсирующего момента по отношению к возмущающему из-за инерционности исполнительного двигателя 4, ДУУ 12 измеряет угловое ускорение
Figure 00000030
Сигнал с выхода ДУУ 12 поступает на вход седьмого усилительного блока 39 ВКСКП 17, который формирует на выходе сигнал
Figure 00000031
далее этот сигнал поступает на второй вход седьмого сумматора 40 ВКСКП17. Выходной сигнал седьмого сумматора 40 ВКСКП 17 поступает на вход двенадцатого усилительного блока 54 ВКСКП 17, который формирует на выходе компенсирующий сигнал вида
Figure 00000032
Этот сигнал поступает на первый вход седьмого умножителя 53 ВКСКП 17. Сигнал с выхода ДУС 11 поступает также на первый вход восьмого умножителя 56 ВКСКП 17, на второй вход которого поступает сигнал ГДУ 7 по оси платформы 2. Выходной сигнал восьмого умножителя 56 ВКСКП 17 поступает на вход второго интегратора 55 ВКСКП 17. Выходной сигнал второго интегратора 55 ВКСКП 17 поступает на второй вход седьмого умножителя 53 ВКСКП 17. Выходной сигнал седьмого умножителя 53 ВКСКП 17 поступает на первый вход двенадцатого сумматора 52 ВКСКП 17. При изменении температуры окружающей среды или загрязнении подшипников изменяется величина коэффициента сил вязкого трения по оси платформы 2, что обуславливает нарушение равенства этого коэффициента и постоянного коэффициента передачи двенадцатого усилительного блока 54 ВКСКП 17. Это приводит к нарушению равенства возмущающего и компенсирующего моментов и появлению большой ошибки стабилизации платформы 2 по оси платформы 2 от нескомпенсированного момента сил вязкого трения Δb2ωz1(Δb2 - разность между величиной коэффициента сил вязкого трения по оси платформы 2 и величиной постоянного коэффициента передачи двенадцатого усилительного блока 54 ВКСКП 17). Ошибка стабилизации от момента Δb2ωz1 имеет частоту, равную частоте изменения угловой скорости ωz1, и сдвиг по фазе по отношению к угловой скорости ωz1, стремящийся к нулю. После перемножения сигнала ДУС 11 и сигнала ГДУ 7 по оси платформы 2, в котором присутствует гармоника, соответствующая ошибке стабилизации от нескомпенсированного момента сил вязкого трения Δb2ωz1, на выходе восьмого умножителя 56 ВКСКП 17 содержится постоянная составляющая сигнала и переменная составляющая сигнала. Второй интегратор 55 ВКСКП 17 эффективно сглаживает переменную составляющую сигнала восьмого умножителя 56 ВКСКП17 и осуществляет интегрирование постоянной составляющей сигнала восьмого умножителя 56 ВКСКП 17. В установившемся режиме величина выходного сигнала второго интегратора 55 ВКСКП 17 равна отношению величины коэффициента сил вязкого трения по оси платформы 2 к постоянному коэффициенту передачи двенадцатого усилительного блока 54 ВКСКП 17. На выходе седьмого умножителя 53 ВКСКП 17 формируется скорректированный компенсирующий сигнал, амплитуда которого вновь равна амплитуде момента сил вязкого трения по оси платформы 2, что приводит к повышению точности стабилизации двухосного управляемого гиростабилизатора по оси платформы 2.In order to compensate for the moment of viscous friction
Figure 00000029
CRS 11 measures the angular velocity ω z1 . The signal from the output of the remote control system 11 is fed to the first input of the seventh adder 40 VKKSP 17. In order to eliminate the delay of the compensating moment with respect to the disturbing due to the inertia of the actuator 4, the remote control 12 measures the angular acceleration
Figure 00000030
The signal from the output of the remote control 12 is fed to the input of the seventh amplifier unit 39 VKKSP 17, which generates a signal at the output
Figure 00000031
then this signal is fed to the second input of the seventh adder 40 VKKSP17. The output signal of the seventh adder 40 VKSCP 17 is fed to the input of the twelfth amplifier block 54 VKKSP 17, which generates at the output a compensating signal of the form
Figure 00000032
This signal is fed to the first input of the seventh multiplier 53 VKSCP 17. The signal from the output of the CRS 11 is also fed to the first input of the eighth multiplier 56 VKKSP 17, the second input of which receives the signal GDU 7 along the axis of the platform 2. The output signal of the eighth multiplier 56 VKKSP 17 goes to the input of the second integrator 55 VKSKP 17. The output signal of the second integrator 55 VKSKP 17 is fed to the second input of the seventh multiplier 53 VKSKP 17. The output signal of the seventh multiplier 53 VKSKP 17 is fed to the first input of the twelfth adder 52 VKSKP 17. When the temperature changes of fluid or bearing contamination, the value of the coefficient of viscous friction along the axis of the platform 2 changes, which leads to a violation of the equality of this coefficient and the constant transmission coefficient of the twelfth amplification unit 54 VKKSP 17. This leads to a violation of the equality of the disturbing and compensating moments and the appearance of a large error of stabilization of the platform 2 by platform axis 2 from uncompensated torque viscous friction Δb 2 ω z1 (Δb 2 - difference between the value of the coefficient of viscous friction forces on the platform axis 2 magnitude DC gain of the amplifying unit 54 twelfth VKSKP 17). The stabilization error from the moment Δb 2 ω z1 has a frequency equal to the frequency of the change in the angular velocity ω z1 , and a phase shift with respect to the angular velocity ω z1 , tending to zero. After multiplying the DAS signal 11 and the GDU signal 7 along the axis of the platform 2, in which there is a harmonic corresponding to the stabilization error from the uncompensated moment of viscous friction forces Δb 2 ω z1 , the output of the eighth multiplier 56 VKSCP 17 contains the constant component of the signal and the variable component of the signal. The second integrator 55 VKKSP 17 effectively smooths the variable component of the signal of the eighth multiplier 56 VKKSP17 and integrates the constant component of the signal of the eighth multiplier 56 VKKSP 17. In the steady state, the value of the output signal of the second integrator 55 VKKSP 17 is equal to the ratio of the coefficient of viscous friction along the axis of the platform 2 to a constant the transmission coefficient of the twelfth amplification block 54 VKKSP 17. At the output of the seventh multiplier 53 VKKSP 17 is formed corrected compensating signal, am whose plateau is again equal to the amplitude of the moment of viscous friction forces along the axis of the platform 2, which leads to an increase in the stabilization accuracy of the biaxial controlled gyrostabilizer along the axis of the platform 2.

Таким образом совокупность признаков предлагаемого устройства двухосного управляемого гиростабилизатора, реализация которых может быть выполнена в соответствии с фиг.1, 2, 3, позволяет повысить точность двухосного управляемого гиростабилизатора.Thus, the combination of features of the proposed device biaxial controlled gyrostabilizer, the implementation of which can be performed in accordance with figure 1, 2, 3, can improve the accuracy of the biaxial controlled gyrostabilizer.

Claims (1)

Двухосный управляемый гиростабилизатор, содержащий наружную рамку, установленную на основании с вращением относительно оси, перпендикулярной основанию, и расположенную в ней платформу, вращающуюся относительно оси, перпендикулярной оси вращения наружной рамки, установленные на осях вращения наружной рамки и платформы исполнительные двигатели, входы которых соединены через усилители с выходами установленного на платформе гироскопического датчика угла, входы которого соединены с устройством управления, установленные на основании датчик угловой скорости (ДУС) и датчик углового ускорения (ДУУ), оси чувствительности которых параллельны оси вращения наружной рамки, установленные на наружной рамке ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых параллельны оси вращения платформы, установленные на оси наружной рамки ДУС и ДУУ, оси чувствительности которых перпендикулярны осям вращения наружной рамки и платформы, а на оси вращения платформы установлен датчик угла, измеряющий угол поворота платформы относительно наружной рамки, входы усилителей исполнительных двигателей каналов наружной рамки и платформы соединены с выходами вычислителей компенсирующих сигналов каналов наружной рамки и платформы, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с входом первого усилительного блока вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки (ВКСКНР), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения наружной рамки, соединен с первым входом первого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом первого усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом второго усилительного блока ВКСКНР и соединен также с первым входом первого вычислительного блока ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом второго сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом второго усилительного блока ВКСКНР, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом третьего усилительного блока ВКСКНР, выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом третьего сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом третьего усилительного блока ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом четвертого усилительного блока ВКСКНР, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом четвертого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилительного блока ВКСКНР, выход первого сумматора ВКСКНР соединен с входом пятого усилительного блока ВКСКНР, выход второго сумматора ВКСКНР соединен с первым входом второго вычислительного блока ВКСКНР и соединен с первым входом первого умножителя ВКСКНР, второй вход второго вычислительного блока ВКСКНР соединен с выходом датчика угла, а второй вход первого умножителя ВКСКНР соединен с выходом шестого усилительного блока ВКСКНР, вход шестого усилительного блока ВКСКНР соединен с выходом третьего сумматора ВКСКНР, выход третьего сумматора ВКСКНР соединен также с первым входом третьего вычислительного блока ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход третьего вычислительного блока ВКСКНР соединен с первым входом второго умножителя ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора ВКСКНР, выход второго умножителя ВКСКНР соединен с первым входом шестого сумматора ВКСКНР, второй вход которого соединен с выходом пятого сумматора ВКСКНР, а третий вычитающий вход которого соединен с выходом первого вычислительного блока ВКСКНР, третий вычитающий вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом первого умножителя ВКСКНР, выход шестого сумматора ВКСКНР является выходом вычислителя компенсирующего сигнала канала наружной рамки, выход ДУУ, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с входом седьмого усилительного блока вычислителя компенсирующего сигнала канала платформы (ВКСКП), выход ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, соединен с первым входом седьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилительного блока ВКСКП, выход ДУУ, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с входом восьмого усилительного блока ВКСКП, выход ДУС, ось чувствительности которого перпендикулярна осям вращения наружной рамки и платформы, соединен с первым входом восьмого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом восьмого усилительного блока ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловому ускорению управления соединен с входом девятого усилительного блока ВКСКП и соединен с входом десятого усилительного блока ВКСКП, выход устройства управления по оси наружной рамки по угловой скорости управления соединен с первым входом девятого сумматора ВКСКП и соединен также с первым входом десятого сумматора ВКСКП, второй вход девятого сумматора ВКСКП соединен с выходом девятого усилительного блока ВКСКП, а второй вход десятого сумматора ВКСКП соединен с выходом десятого усилительного блока ВКСКП, выход восьмого сумматора ВКСКП соединен с первым входом четвертого вычислительного блока ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, выход четвертого вычислительного блока ВКСКП соединен с первым входом одиннадцатого сумматора ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом пятого вычислительного блока ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом девятого сумматора ВКСКП, а второй вход соединен с выходом датчика угла, выход одиннадцатого сумматора ВКСКП соединен с входом одиннадцатого усилительного блока ВКСКП, выход одиннадцатого усилительного блока ВКСКП соединен с первым входом третьего умножителя ВКСКП, второй вход которого соединен с выходом десятого сумматора ВКСКП, выход третьего умножителя ВКСКП соединен с вторым входом двенадцатого сумматора ВКСКП, выход седьмого сумматора ВКСКП соединен с входом двенадцатого усилительного блока ВКСКП, выход двенадцатого сумматора ВКСКП является выходом вычислителя компенсирующего сигнала по каналу платформы, отличающийся тем, что в него дополнительно введены четвертый умножитель ВКСКНР, первый интегратор ВКСКНР, пятый умножитель ВКСКНР, шестой умножитель ВКСКНР, седьмой умножитель ВКСКП, второй интегратор ВКСКП, восьмой умножитель ВКСКП, причем первый вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом четвертого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом пятого усилительного блока ВКСКНР, а второй вход которого соединен с выходом первого интегратора ВКСКНР, вход которого соединен с выходом пятого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, а второй вход которого соединен с выходом ГДУ по каналу наружной рамки, второй вычитающий вход пятого сумматора ВКСКНР соединен с выходом шестого умножителя ВКСКНР, первый вход которого соединен с выходом второго вычислительного блока ВКСКНР, а второй вход шестого умножителя соединен с выходом первого интегратора ВКСКНР, первый вход двенадцатого сумматора ВКСКП соединен с выходом седьмого умножителя ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого усилительного блока ВКСКП, второй вход седьмого умножителя ВКСКП соединен с выходом второго интегратора ВКСКП, вход которого соединен с выходом восьмого умножителя ВКСКП, первый вход которого соединен с выходом ДУС, ось чувствительности которого параллельна оси вращения платформы, а второй вход соединен с выходом ГДУ по каналу платформы.A biaxial controlled gyrostabilizer containing an outer frame mounted on the base with rotation about an axis perpendicular to the base and a platform located therein, rotating about an axis perpendicular to the axis of rotation of the outer frame, actuating motors installed on the axis of rotation of the outer frame and platform, the inputs of which are connected through amplifiers with outputs of a gyroscopic angle sensor installed on the platform, the inputs of which are connected to the control device, installed on the basis of yes an angular velocity sensor (ДУС) and an angular acceleration sensor (ДУУ), the sensitivity axes of which are parallel to the axis of rotation of the outer frame mounted on the outer frame of the ДУС and ДУУ, the sensitivity axes of which are parallel to the axis of rotation of the platform, installed on the axis of the outer frame of the ДУС and ДУУ, sensitivity axes which are perpendicular to the axes of rotation of the outer frame and platform, and on the axis of rotation of the platform there is an angle sensor that measures the angle of rotation of the platform relative to the outer frame, the inputs of the amplifiers of the channel’s executive motors in the outer frame and platform are connected to the outputs of the calculators of the compensating signals of the channels of the outer frame and platform, the output of the remote control, the sensitivity axis of which is parallel to the axis of rotation of the outer frame, is connected to the input of the first amplifier unit of the calculator of the compensating signal of the channel of the outer frame (SSCNR), the output of the remote control system, the axis of sensitivity which is parallel to the axis of rotation of the outer frame, is connected to the first input of the first adder VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the first amplifier unit VKKSNR, the output of the remote control, the sensitivity of which is perpendicular to the rotation axes of the outer frame and platform, is connected to the input of the second VKKSNR amplifying unit and is also connected to the first input of the first VKKSNR computing unit, the second input of which is connected to the output of the angle sensor, the output of the TLS, the sensitivity axis of which is perpendicular to the rotation axes of the outer frame and platform connected to the first input of the second adder VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the second amplifier unit VKKSNR, the output of the remote control, the sensitivity axis of which is parallel is the axis of rotation of the platform, connected to the input of the third amplification block VKKSNR, the output of the DOS, the sensitivity axis of which is parallel to the axis of rotation of the platform, is connected to the first input of the third adder VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the third amplifier block VKKSNR, the output of the control device along the axis of the outer frame the angular acceleration of the control is connected to the input of the fourth amplification unit VKKNR, the output of the control device along the axis of the outer frame along the angular speed of control is connected to the first input of the fourth adder VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the fourth amplifier block VKSKNR, the output of the first adder VKKSNR is connected to the input of the fifth amplifier block VKSKNR, the output of the second adder VKKSNR is connected to the first input of the second computing unit VKSKNR and connected to the first input of the first multiplier VKKSNR, the second input the second VKKSNR computing unit is connected to the output of the angle sensor, and the second input of the first VKKSNR multiplier is connected to the output of the sixth VKKSNR amplifier block, the input of the sixth amplifier of the second VKKSNR unit is connected to the output of the third adder VKKSNR, the output of the third adder VKKSNR is also connected to the first input of the third VKKSNR computing unit, the second input of which is connected to the output of the angle sensor, the output of the third computing unit VKKSNR is connected to the first input of the second VKKSNR multiplier, the second input of which is connected with the output of the fourth adder VKKSNR, the output of the second multiplier VKKSNR is connected to the first input of the sixth adder VKKSNR, the second input of which is connected to the output of the fifth adder VKKSNR, and the third the subtracting input of which is connected to the output of the first VKKSNR computing unit, the third subtracting input of the fifth VKKSNR adder is connected to the output of the first VKKSNR multiplier, the output of the sixth VKKSNR adder is the output of the external channel channel compensating signal calculator, the output of the remote control unit, the sensitivity axis of which is parallel to the axis of rotation of the platform, is connected to the input of the seventh amplifier block of the calculator of the compensating signal of the platform channel (VCKSP), the output of the TLS, the sensitivity axis of which is parallel to the rotation axis p of the form, connected to the first input of the seventh adder VKKSP, the second input of which is connected to the output of the seventh amplifier unit VKSKP, the output of the remote control, the sensitivity axis of which is perpendicular to the axes of rotation of the outer frame and platform, connected to the input of the eighth amplifier unit VKKSP, the output of the remote control system, the sensitivity axis of which is perpendicular the axes of rotation of the outer frame and platform, connected to the first input of the eighth adder VKKSP, the second input of which is connected to the output of the eighth amplifying unit VKKSP, the output of the control device along the axis of the outer frame by angular acceleration of control is connected to the input of the ninth VKKSK amplifier block and connected to the input of the tenth VKKSK amplifier block, the output of the control device along the axis of the outer frame by angular velocity of control is connected to the first input of the ninth VKKSP adder and is also connected to the first input of the tenth VKKSP adder, the second input of the ninth VKKSP adder is connected to the output of the ninth VKKSP amplifier block, and the second input of the tenth VKKSK adder is connected to the output of the tenth amplifier block B SKP, the output of the eighth admittance of the VKSCP is connected to the first input of the fourth computing unit VKSCP, the second input of which is connected to the output of the angle sensor, the output of the fourth computational unit of the VKKSP is connected to the first input of the eleventh adder VKKSP, the second input of which is connected to the output of the fifth computing unit of the VKKSP, the first input which is connected to the output of the ninth adder VKKSP, and the second input is connected to the output of the angle sensor, the output of the eleventh adder VKKSP is connected to the input of the eleventh amplifier unit VKKSP , the output of the eleventh VKSKP amplifier block is connected to the first input of the third VKSKP multiplier, the second input of which is connected to the output of the tenth VKSKP adder, the output of the third VKSKPS multiplier is connected to the second input of the twelfth VKSKP adder, the output of the seventh admixture VKSKKP is connected to the input of the twelfth VKSKPS amplifier, the output of the twelfth the adder VKKSP is the output of the calculator of the compensating signal on the channel of the platform, characterized in that it additionally introduced the fourth multiplier VKSKNR, the first VKKSNR integrator, fifth VKKSNR multiplier, sixth VKKSNR multiplier, seventh VKKSP multiplier, second VKKSP integrator, eighth VKKSN multiplier, and the first input of the fifth VKKSNR adder is connected to the output of the fourth VKKSNR multiplier, the first input of which is connected to the output of the fifth amplifier block VKKSNR, which is connected to the output of the first integrator VKKSNR, the input of which is connected to the output of the fifth multiplier VKKSNR, the first input of which is connected to the output of the remote control system, the sensitivity axis of which is parallel to the axis of rotation a platform, and the second input of which is connected to the GDU output through the outer frame channel, the second subtracting input of the fifth admittance of the VCCNR is connected to the output of the sixth multiplier of the VCCNR, the first input of which is connected to the output of the second computing unit of the VCCNR, and the second input of the sixth multiplier is connected to the output of the first integrator VKKSNR, the first input of the twelfth adder VKKSP is connected to the output of the seventh multiplier VKKSP, the first input of which is connected to the output of the twelfth amplifier block VKKSP, the second input of the seventh multiplier VKS The gearbox is connected to the output of the second VKSCP integrator, the input of which is connected to the output of the eighth VKSCP multiplier, the first input of which is connected to the SDS output, the sensitivity axis of which is parallel to the axis of rotation of the platform, and the second input is connected to the GDU output via the channel of the platform.
RU2005130383/28A 2005-09-29 2005-09-29 Two-axial controlled gyro-stabilizer RU2293949C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005130383/28A RU2293949C1 (en) 2005-09-29 2005-09-29 Two-axial controlled gyro-stabilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005130383/28A RU2293949C1 (en) 2005-09-29 2005-09-29 Two-axial controlled gyro-stabilizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2293949C1 true RU2293949C1 (en) 2007-02-20

Family

ID=37863507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005130383/28A RU2293949C1 (en) 2005-09-29 2005-09-29 Two-axial controlled gyro-stabilizer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2293949C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465553C1 (en) * 2011-06-17 2012-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") Rotary biaxial device
RU2781092C1 (en) * 2021-04-19 2022-10-05 Акционерное общество "Вологодский оптико-механический завод" Image stabilisation system on a mobile base

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465553C1 (en) * 2011-06-17 2012-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") Rotary biaxial device
RU2781092C1 (en) * 2021-04-19 2022-10-05 Акционерное общество "Вологодский оптико-механический завод" Image stabilisation system on a mobile base
RU2793844C1 (en) * 2022-10-21 2023-04-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Biaxial indicator gyrostabilizer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1146765C (en) Position controller
KR102064630B1 (en) Transducer acceleration compensation using a delay to match phase characteristics
CN105373143B (en) Large astronomical telescope high-precision control system and method for inhibiting wind load disturbance
WO1988008640A1 (en) Device for controlling speed of servo motor
JP2011017688A (en) Angle measuring method and angle measuring gyro system for executing the same
WO2014155559A1 (en) Notch filter, external force estimator, motor controller, and robot system
KR20080041693A (en) System identification device
KR19980083174A (en) Vibration Suppression Control Method and Control Apparatus of Resonance System
RU2293949C1 (en) Two-axial controlled gyro-stabilizer
US4430606A (en) Sheet feeding apparatus
CN109959391B (en) Signal synchronization method for evaluating dynamic performance of fiber-optic gyroscope
JP3917094B2 (en) Motor control method and apparatus
JPH10217173A (en) Non-interferential control device of robot
JP2018165618A (en) Signal processing device, detection device, physical quantity measurement device, electronic apparatus and mobile body
US4531392A (en) Phase compensator for gauge control using estimate of roll eccentricity
RU2241959C1 (en) Method and device for evaluating navigation parameters of controlled mobile objects
JP2794423B2 (en) Vehicle drive system control device and control method
JP4922954B2 (en) Position control device
RU2193160C1 (en) Method increasing precision of biaxial controllable gyrostabilizer and biaxial controllable gyrostabilizer
Tripathi et al. Development of Self-stabilizing Platform Using MPU-6050 as IMU
RU2339989C1 (en) Longitudinal control automatic machine
JP2011004208A (en) Gimbal device
JPH06225564A (en) Method of measuring load constant of motor drive system
RU2260773C1 (en) Sight line stabilizer
RU2230654C1 (en) Control apparatus for underwater robot

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 5-2007

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070930