Способ определения относительной угловой скорости при колебательном процессе управления ориентацией объекта на подвижный ориентир Советский патент 1993 года по МПК B64G1/24 

Изобретение относится к способам определения относительной угловой скорости ориентируемых на подвижные ориентиры объектов и может быть использовано в следящих системах управления.

В качестве одного из возможных способов формир зания сигнала управления по одному из каналов может быть следующий:

то управление движения при действии управляющего момента

M KU K(ai р +32 ),

имеет вид

I ш K(ai p )

Изобретение относится к управлению угловым положением объекта. Целью изобретения является повышение точности, для чего измеряют угловое отклонение ориентируемой оси, измеряют абсолютную угловую скорость и осуществляют отработку полученного отклонения при помощи исполнительных органов до требуемого значения. Определяют момент времени, когда угловое отклонение достигает экстремума, запоминают в этот момент абсолютную угловую скорость, а относительную скорость определяют как разность текущей абсолютной угловой скорости и угловой скорости, запомненной в момент достижения угловым отклонением экстремального значения. 1 з.п. ф-лы.

U -ai $ +&2 р

(1)

где V , ф - угловое отклонение и угловая скорость вращения объекта относительно оси ориентации.

Если измеряется абсолютная угловая скорость а), равная сумме относительной ф и переменной Q , т. е.

w

0H-.Q-,

(2)

или

i

I р +1 Q « K(ai p + а2ф ).

(5)

Если переносная скорость Q постоянная или изменяется медленно, т. е. Q 0. или Q« $, то уравнение управляемого движения будет иметь с учетом (5) вид:

„-. . i р., о, (6)

Выбирая коэффициенты

К 32

I

I

можно сделать движение устойчивым

и получить апериодическое или колебательное стремление к нулю.

Однако, если измеряется не относительная скорость $ . а абсолютная а) , то движение согласно (6) будет иметь вид

V-

.ив установившемся режиме ( () и ) (как видно из (7), будет иметь ошибка ориентации

(8)

5р -Q

r a-i

Если ошибка ориентации б у) окажется больше, чем диапазон измерения угла, то управление ориентацией вообще будет неосуществимо.

Цель изобретения является повышение точности, что позволит повысить точность ориентации или даже обеспечить работоспособность процессу управления ориентацией.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют угловое отклонение ориентируемой оси, измеряют абсолютную угловую скорость и производят отработку полученного отклонения при помощи исполнительных органов до требуемого значения, а также дополнительно определяют момент времени tf, когда угловое отклонение достигает экстремума, запоминают в эти моменты абсолютную угловую скорость ft) , относительную угловую скорость определяют как разность текущей абсолютной угловой скорости и угловой скорости запомненной в момент достижения угловым отклонением экстремального значения.

Дополнительной целью является уменьшение требуемого диапазона измерения абсолютных угловых скоростей при использовании в качестве измерителя гироскопического датчика угловой скорости.

Эта цель достигается тем. что сигнал, соответствующий запомненному в момент времени ti значению угловой скорости подают на датчик момента датчика угловой скорости, сигнал, запомненный в момент

времени п -I- 1 алгебраически суммируют с сигналами, запомненными в момент времени ti. подавая на датчик момента сигнал, пропорциональный алгебраической сумме

5 запомненных сигналов.

Сущность способа поясняется следующим. Достижение угловым отклонением Ф экстремума означает, что относительная скорость р 0. Если в этот момент времени

Ю измерить абсолютную скорость (п . то она согласно (2) будет равна переносной ш Q(9

)

С учетом (9) из (2) получаем 15

a)- Q (о - (0$(10)

Операцию нахождения разности (10) можно выполнять при помощи сумматора, 20 подавая на его вход текущий сигнал измерения абсолютной угловой скорости а) и запомненный сигнал и .

Однако, этот способ имеет недостаток. Если Q велико, то должен быть большой

25

30

35

40

45

50

диапазон измерения ш , т. к. должно быть $как больше 0, так и меньше, а следовательно, в этот момент диапазон измерения о должен быть больше, чем Q на максимальную величину р .

Для устранения этого недостатка предлагается запомненный сигнал подавать в датчик момента гироскопического датчика угловой скорости, тогда на его выходе будет сигнал, равный ф-(о-соу, , т. е. алгебраическое суммирование в данном случае происходит внутри гироскопического датчика угловой скорости (алгебраически суммируются моменты гироскопический и датчика момента) Отсюда следует, что диапазон измерения гироскопического датчика угловой скорости в этом случае должен превышать только максимальное значение ф . При прохождении экстремума (р в этом случае, если Q const, выходной сигнал гироскопического датчика угловой скорости будет равен 0, а если Q увеличивается или уменьшается, то на выходе будет некоторый сигнал А й 0 или A af 0. Тогда надо на такие же величины увеличить или уменьшить сигналы, подаваемые в датчик момента.

Формула изобретения 1. Способ определения относительной ее угловой скорости при колебательном процессе управления ориентацией объекта на подвижный ориентир, включающий измерение углового отклонения ориентируемой оси, измерение абсолютной углогюй скорости и отработку полученного, отклонения

при помощи исполнительных органов до требуемого значения, отличающийся тем. что. с целью повышения точности, определяют момент времени ti, когда угловое отклонение достигает экстремума, запоминают в эти моменты абсолютную угловую скорость о , относительную угловую скорость определяют как разность текущей абсолютной угловой скорости и угловой скорости, запомненной в момент достижения угловым отклонением экстремального значения.

диапазона измерений абсолютных угловых скоростей при использовании в качестве измерителя гироскопического датчика угловойскорости, сигнал,

соответствующий запомненному в момент времени tt значению угловой скорости, подают на датчик момента датчика угловой скорости, сигнал, запомненный в момен. времени tt+t алгебраически суммируют с сигналами, запомненными в моменты времени ti, подавая на датчик момента сигнал, пропорциональный алгебраической сумме запомненных сигналов.