Управление угловым движением одноосного испытательного стенда гироскопических систем

Abstract

Рассмотрены вопросы разработки одноосного стенда для испытаний гироскопических приборов и систем. Требуемая точность задания угловой скорости реализована за счет применения инерциальных чувствительных элементов (акселерометров) в системе управления рабочей площадкой испытательного стенда. Для выбранной кинематической схемы построена математическая модель стенда, определена структурная схема объекта управления. Предложена конструкция одноосного испытательного стенда на основе синхронной электромашины вентильного типа. Описаны основные конструктивные элементы разработанного стенда. На основе анализа алгоритмов автоматического управления угловым движением одноосного стенда выбрано корректирующее устройство (регулятор). Представлена методика определения оптимальных параметров регулятора управления угловым движением. Исследован метод настройки регулятора в режиме оптимизации программной среды VisSim. Обоснована возможность получения требуемых показателей качества переходного процесса при помощи ПИ-регулятора. Проведено моделирование системы с синтезированным регулятором. Отмечена возможность применения полученных результатов для определения параметров регуляторов сепаратных каналов двух- и трехосных испытательных стендов. The paper presents design issues of a single-axis stand for testing of gyro devices and systems. Required accuracy of angular velocity is implemented using the inertial sensors (accelerometers) in the system of work platform control of the test stand. Mathematical model is developed for selected kinematic scheme. Block diagram of control object is determined. Design of the single-axis test stand on basis of BLDC motor is proposed. Main structural components of developed design are described. Compensating device (regulator) is selected on basis of analyzing of the algorithms of angular movement automatic control. Method of regulator adjustment in optimization mode of VisSim is investigated. Ability of obtaining of required transient process characteristics by means of PI controller is justified. Modeling of a system with synthesized regulator is carried out. It is noted the possibility to apply the results for determining the regulator parameters of separate channels of biaxial and triaxial test desks.