Двухосный управляемый гиростабилизатор

Двухосный управляемый гиростабилизатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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.

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.).

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.

Наиболее близким (прототипом) является двухосный управляемый гиростабилизатор (патент на изобретение РФ RU N2193160, МПК⁷ G 01 С 21/18, 20.11.2002. Бюл. 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 Т_д1 (коэффициент T_д1 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 Т_д1) ВКСКНР и соединен также с первым входом первого вычислительного блока (с коэффициентом передачи (J_y1+J_x2)tgϕ_z,где ϕ_z - угол поворота платформы относительно наружной рамки, J_y1 - коэффициент, равный главному центральному моменту инерции наружной рамки относительно оси OY1, J_x2 - 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 Т_д1) 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 T_д1) 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 b₁tgϕ_z) 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 J_y1+J_z1-J_x1, где J_z1, J_x1 - 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 (J_y1+J_x2)tgϕ_z/cosϕ_z) 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 Т_д2, где коэффициент Т_д2 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 Т_д2) 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 Т_д2) ВКСКП и соединен с входом десятого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д2) 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/cosϕ_z) 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/tgϕ_z) 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 J_x2-J_y2,где J_y2 - 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.

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.

Задачей изобретения является повышение точности двухосного управляемого индикаторного гиростабилизатора.

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 Т_д1, где коэффициент Т_д1 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 Т_д1) ВКСКНР и соединен также с первым входом первого вычислительного блока (с коэффициентом передачи (J_y1+J_x2)tgϕ_z, где ϕ_z - угол поворота платформы относительно наружной рамки, J_y1 - коэффициент, равный главному центральному моменту инерции наружной рамки относительно оси OY1, J_x2 - 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 Т_д1) 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 Т_д1) 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 b₁tgϕ_z) 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 J_y1+J_z1-J_x1, где J_z1, J_x1 - 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 (J_y1+J_x2)tgϕ_z/cosϕ_z) 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 Т_д2, где коэффициент Т_д2 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 Т_д2) 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 Т_д2) ВКСКП и соединен с входом десятого усилительного блока (с коэффициентом передачи Т_д2) 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/cosϕ_z) 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/tgϕ_z) 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 J_x2-J_y2, где J_y2 - 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.

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.

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 Т_д1, где коэффициент Т_д1 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 Т_д1) ВКСКНР 16 и соединен также с первым входом первого вычислительного блока 21 (с коэффициентом передачи (J_y1+J_x2)tgϕ_z, где ϕ_z - угол поворота платформы 2 относительно наружной рамки 1, J_y1 - коэффициент, равный главному центральному моменту инерции наружной рамки 1 относительно оси OY1, J_x2 - 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 T_д1) 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 Т_д1) 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 b₁tgϕ_z) 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 J_y1+J_z1-J_x1, где J_z1, J_x1 - 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 (J_y1+J_x2)tgϕ_z/cosϕ_z) 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 Т_д2, где коэффициент Т_д2 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 Т_д2) 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 Т_д2) ВКСКП 17 и соединен с входом десятого усилительного блока 44 (с коэффициентом передачи Т_д2) 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/cosϕ_z) 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/tgϕ_z) 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 J_x2 - J_y2, где J_y2 - 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.

Работа устройства происходит следующим образом.

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 - b₁tgϕ_zω_x1 и b₁ω_y0 по оси наружной рамки 1, инерционного возмущающего момента - по оси наружной рамки 1, центробежного возмущающего момента - (J_y1+J_z1-J_x1)ω_x1ω_z1 по оси наружной рамки 1, центробежного возмущающего момента ((J_y1+J_x2)tgϕ_z/cosϕ_z)ω_z1ω_лу по оси наружной рамки 1, момента сил вязкого трения b₂ω_z1 по оси вращения платформы 2, центробежного возмущающего момента (J_x2-J_y2)(ω_лу/tgϕ_z+ϕ_x1/cosϕ_z)ω_лу по оси вращения платформы 2.

С целью компенсации инерционного возмущающего момента - ДУУ14 измеряет угловое ускорение Сигнал с выхода ДУУ14 подается на первый вход первого вычислительного блока 21 ВКСКНР 16, на второй вход которого подается сигнал ϕ_z с выхода датчика угла 15. Первый вычислительный блок 21 ВКСКНР 16 формирует на выходе сигнал вида который поступает на третий вычитающий вход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16. С целью компенсации центробежного возмущающего момента ((J_y1+J_x2)tgϕ_z/cosϕ_z)ω_z1ω_лу ДУС 11 измеряет угловую скорость ω_z1. 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 Сигнал с выхода ДУУ 12 поступает на вход третьего усилительного блока 23 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида 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 ϕ_z c выхода датчика угла 15. Третий вычислительный блок 31 ВКСКНР 16 формирует на выходе сигнал вида 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 ω_лу 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 поступает на вход четвертого усилительного блока 25 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида 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 Этот сигнал поступает на первый вход шестого сумматора 33 ВКСКНР 16. С целью компенсации центробежного возмущающего момента - (J_y1+J_z1-J_x1)ω_x1ω_z1 сигнал с выхода третьего сумматора 24 ВКСКНР 16 поступает на вход шестого усилительного блока 30 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида Этот сигнал поступает на второй вход первого умножителя 29 ВКСКНР 16. Кроме того, ДУС 13 измеряет угловую скоростьω_x1. 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 Сигнал с выхода ДУУ 14 поступает на вход второго усилительного блока 20 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал вида 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 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.

С целью компенсации момента сил вязкого трения b₁ω_у0 ДУС 9 измеряет угловую скорость ω_у0. 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 Сигнал с выхода ДУУ 10 поступает на вход первого усилительного блока 18 ВКСКНР 16, который формирует на выходе сигнал далее этот сигнал поступ