Рабочая программа для пакета “DERIVE” определения коэффициентов при степенях s в полиноме числителя передаточной функции разомкнутой системы Wp(s).
; Входные данные.
; Определитель от исходной матрицы.
DET([[m1 * s^2 + d01 * s + d12 * s + c01 + c12, - d12 * s - c12,0,0,0],
[- d12 * s - c12, m2 * s^2 + d12 * s + d23 * s + c12,- d23 * s, k * x4,0],
[0, - d23 * s, m3 * s^2 + (d23 + d34) * s + c34, - k * x4, 0],
[0, 0, - (d34 * s + c34), 0, - (d45 * s + c45)],
[0, 0, 0, 0, m5 * s^2 + d45 * s + c45]])
; Блок решения.
; Результат нахождения определителя.
- d34 * k * m1 * m2 * m5 * x4 * s^7 - k * x4 * s^6 * (c34 * m1 * m2 * m5 + d34 * (d01 * m2 * m5 + d12 * m5 * (m1 + m2) + d45 * m1 * m2)) - k * x4 * s^5 * (c01 * d34 * m2 * m5 + c12 * d34 * m5 * (m1 + m2) + c34 * (d01 * m2 * m5 + d12 * m5 * (m1 + m2) + d45 * m1 * m2) + d34 * (c45 * m1 * m2 + d01 * (d12 * m5 + d45 * m2) + d12 * d45 * (m1 + m2))) - k * x4 * s^4 * (c01 * (c34 * m2 * m5 + d34 * (d12 * m5 + d45 * m2)) + c12 * (c34 * m5 * (m1 + m2) + d34 * (d01 * m5 + d45 * (m1 + m2))) + c34 * (c45 * m1 * m2 + d01 * (d12 * m5 + d45 * m2) + d12 * d45 * (m1 + m2)) + d34 * (c45 * (d01 * m2 + d12 * (m1 + m2)) + d01 * d12 * d45)) - k * x4 * s^3 * (c01 * (c12 * d34 * m5 + c34 * (d12 * m5 + d45 * m2) + d34 * (c45 * m2 + d12 * d45)) + c12 * (c34 * (d01 * m5 + d45 * (m1 + m2)) + d34 * (c45 * (m1 + m2) + d01 * d45)) + c34 * (c45 * (d01 * m2 + d12 * (m1 + m2)) + d01 * d12 * d45) + c45 * d01 * d12 * d34) - k * x4 * s^2 * (c01 * (c12 * (c34 * m5 + d34 * d45) + c34 * (c45 * m2 + d12 * d45) + c45 * d12 * d34) + c12 * (c34 * (c45 * (m1 + m2) + d01 * d45) + c45 * d01 * d34) + c34 * c45 * d01 * d12) - k * x4 * s * (c01 * (c12 * (c34 * d45 + c45 * d34) + c34 * c45 * d12) + c12 * c34 * c45 * d01) - c01 * c12 * c34 * c45 * k * x4
Описание электронной части канала стабилизации.
Описание структурной схемы канала стабилизации.
Структурная схема канала представлена на рис.1. Взаимодействие между элементами структурной схемы следующее.
Чувствительным элементом, измеряющим отклонение стабилизированной платформы от заданного положения является датчик угловой скорости (ДУС), роль которого выполняет волоконно-оптический гироскоп (ВОГ), сигнал на выходе которого пропорционален угловой скорости вращения платформы. Поэтому для устранения статической ошибки стабилизации сигнал с выхода ВОГ поступает на интегратор, на выходе которого формируется напряжение пропорциональное уже не скорости, а углу отклонения платформы.
Далее это напряжение поступает на вход корректирующего звена, которое формирует необходимый вид ЛАХ для обеспечения устойчивости работы ГС. После предварительного усиления напряжение пропорциональ-ное углу отклонения платформы поступает на схему гальванической развязки, которая обеспечивает развязку по цепям питания между схемой управления и усилителем мощности (УМ), между сильноточными и слаботочными цепями схемы. Это необходимо для увеличения помехозащищенности канала обратной связи, кроме того это позволяет запитывать УМ непосредственно от первичного источника питания (аккумулятора или внешнего блока питания) без использования мощных преобразователей напряжения для питания УМ.
Далее сигнал подается на вход усилителя мощности, который обеспечивает подачу управляющего напряжения на двигатели стабилизации. УМ выполнен импульсным с использованием широтно-импульсной модуляции управляющего напряжения. Это позволяет повысить КПД УМ, что является актуальным с учетом требований к необходимости получения больших скоростей и ускорений управления положением телекамеры, что требует применения мощных двигателей стабилизации.
Одной из особенностей использования ВОГ является его высокая чувствительность к воздействию внешних электрических возмущений, что приводит к нарушению работы ВОГ вплоть до выхода его из строя. Поэтому в состав канала стабилизации необходимо обязательное включение специальной схемы защиты ВОГ.
Описание и расчет элементов электрической схемы канала обратной связи ГС ТК.
Описание схемы защиты и подачи питания на ВОГ.
Особенностью эксплуатации ВОГ, в отличие от механических гироскопов, является его высокая чувствительность к превышениям допустимых электрических воздействий по цепям питания и выходным цепям. Кроме того требуется определенная последовательность включения во времени различных цепей. Поэтому для подачи питания на ВОГ была разработана схема питания и защиты ВОГ, которая представлена на рис.2.
Данная схема обеспечивает:
— задержку подачи напряжения ± 15 В относительно напряжения питания суперлюминесцентного диода (СЛД) на время 0.5 с.;
— защиту СЛД и ВОГа от перепутки полярности при подаче напряжения питания;
— отключение напряжения ± 15 В.
а) при обрыве любого из питающих проводников или “общего” провода;
б) при исчезновении напряжения на СЛД;
— обеспечивает фильтрацию напряжения по цепям питания СЛД и ±15 В.
Описание работы схемы.
Через выключатель В1, диод VD1, резистор R1 осуществляется подача тока в СЛД ВОГа. Конденсаторы C1, C2 фильтрующие, их номинал 10.0 мкФ. и 0.22 мкФ. выбран в соответствии с рекомендациями приведенными в инструкции по эксплуатации ВОГ. Резистор R1 задает ток СЛД, его номинал определяется по формуле:
(Uвх.-3) (15 - 3)
R1
= = = 130 Ом.
Iслд. 0.09
где Iслд. - номинальный ток через СЛД.
Диоды VD1, VD7,
VD8 защищают ВОГ
при подаче
напряжения
обратной полярности.
В качестве этих
диодов могут
быть применены
любые диоды
с допустимым
прямым током
не менее 0.3 А, в
макете использованы
диоды типа
КД212. Диод VD3
29-04-2015, 04:02