СИСТЕМА КЕРУВАННЯ РУХОМ ЧУТЛИВОГО ЕЛЕМЕНТУ ГІРОТЕОДОЛІТУ В НЕГІРОСТАБІЛІЗОВАНІЙ ПЛОЩИНІ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.57(1).2019.172014Ключові слова:
гіротеодолит, система керування, динамічні властивостіАнотація
Розглянуто характеристики сучасних гіротеодолітів як пристроїв для наземного орієнтування. Показано, що для підвищення точності приладів в умовах зовнішніх збурень можна використовувати методи зменшення амплітуди коливань чутливого елементу в негіростабілізованій площині. Розглянуто кінематику поворотів та рівняння руху чутливого елементу гіротеодоліту.
Запропоновано нову систему керування положенням чутливого елементу гіротеодоліту в негіростабілізованій площині. Формування зворотного зв'язку проводиться методами модального керування. Проведено розрахунок коєфіцієнтів регулятора. Розроблено спостережувач, інформація з якого використовується при формуванні керуючого впливу. Показано збіжність оцінок спостережувача точним значенням змінних стану системи.
Проведено аналіз частотних характеристик розімкненої та замкненої систем. Показано, що частотні характеристики розімкненої системи мають резонансні піки на частотах, які відповідають полюсам передаточних функцій. За рахунок вибору власної частоти замкненої системи досягнуто значне зменшення коєфіцієнту передачі в області середніх частот. За результатами моделювання показано, що застосування запропонованої системи керування дозволяє суттєво зменшити амплітуду вимушених коливань чутливого елементу, а також забезпечує демпфірування власних коливань. Проведено моделювання роботи системи керування при неточних вимірюваннях кутового відхилення чутливого елементу в негіростабілізованій площині. Вимірювальний шум вважається білим шумом, причому показано, що випадкова складова вихідного сигналу має значно меншу амплітуду порівняно з некерованою системою.
У подальшому дослідження можуть бути спрямовані на розробку методів підвищення точності гіротеодолітів з використанням інформаційних сигналів у системі керування.
Посилання
Ю. Ю. Юр’єв, “Modern gyroscopic devices of azimuth orientation”, In Proc. VI International Scientific and Technical Conference «Instrumentation: the state and prospects», 24-25 April 2007, pp. 24-25. [in Ukrainian]
Andrew R. Spielvogel; Louis L. Whitcomb, “A stable adaptive attitude estimator on SO(3) for true-North seeking gyrocompass systems: Theory and preliminary simulation evaluation”, In Proc. 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation, May 29 -June 3 2017, pp. 3231 – 3236.
Li Guodong; Wang Xiangjin; Wang Jia; Su Peng, “Design and Analysis of North-seeking Method by Time Differencing Method of Gyro-theodolite”, In Proc. 2012 Second International Conference on Instrumentation, Measurement, Computer, Communication and Control, 8-10 December, 2012, pp: 313 – 317.
“GYROMAT 5000. The Most Accurate Precision-Surveying Gyroscope in the World”, 2013. [Online]. Available: https://www.dmt-group.com/fileadmin/user_upload/GYROMAT_5000_En.pdf . [Accessed: Apr. 05, 2019]
“GYROMAX™ Gyroscopes”, 2014. [Online]. Available: http://www.gmt-heger.com/index.php?id=8&lang=en. [Accessed: Apr. 05, 2019]
S.A. Murakhovsky, Yu.F. Lazarev, P.S. Mironenko, “Dynamics of the land compensating pendulum gyrocompass”, Bulletin of the Engineering Academy of Ukraine, vol. 2, pp. 125-130, 2010. [in Russian]
S. A. Murakhovsky, “Method for determination of additional parameters of motion of the sensitive element of the gyrotheodolite”, Bulletin of the Engineering Academy of Ukraine, vol. 2, pp. 106-109, 2012.[in Russian]
N. T. Kuzovkov, Modal control and observing devices. Moscow: Mashinostroenie, 1976. [in Russian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
