Энергопреобразующая аппаратура силовых гироскопических приборов космических аппаратов

• Автор: Гавриш, Павел Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 156 с. : ил.

От автора
Хочу выразить огромную благодарность моему научному руководителю д.т.н., профессору Геннадию Яковлевичу Михальченко, который взял меня под свое руководство после внезапной кончины моего первого руководителя д.т.н., профессора Юрия Михайловича Казанцева, занимавшегося со мной со времен написания магистерской диссертации. Михальченко Г. Я. познакомил меня с теорией бифуркаций и методами построения бифуркационного анализа. Благодаря ему были сформулированы четкие, понятные задачи научно-исследовательской работы и способы их достижения. Михальченко Г. Я. потратил много своего личного времени для предоставления бесценных консультаций.
Неоценимый вклад в построении математической части моей работы внес технический руководитель Сергей Геннадьевич Михальченко, который помог разобраться с математическим аппаратом, научил основам построения математических моделей. Так же Михальченко С. Г. предоставил все необходимые вычислительные мощности кафедры промышленной электроники ТУ СУР, так необходимые для построения бифуркационных диаграмм методом точечных отображений, содержащих в себе огромные массивы данных.
Так же хочу поблагодарить ОАО «НПЦ «Полюс», в котором я тружусь на протяжении нескольких лет, за то что предоставил мне экспериментальную базу для реализации научно-исследовательской работы, моих начальников к.т.н. Владимира Петровича Лянзбурга, к.т.н. Ольгу Юрьевну Завьялову, рабочий коллектив, которые со всей серьезностью и пониманием отнеслись к выполнению моей научно-исследовательской работы.
Оглавление
Введение
Глава 1 Принципы построения и особенности динамических режимов
функционирования силовых гироскопических приборов
§1.1 Исполнительные органы систем ориентации и стабилизации
космических аппаратов
§ 1.2 Анализ достигнутых показателей прецизионности гиродинов
отечественного и зарубежного производства
§1.3 Свойства систем измерения угла поворота рамки на основе
двухотсчетных датчиков
§ 1.4 Однополярная реверсивная модуляция фазных напряжений как
средство повышения точности отработки частоты вращения
Основные выводы по первой главе
Глава 2 Моделирование системы измерения угла и управления частотой
вращения рамки подвеса силового гироскопического прибора
§2.1 Построение численно-аналитической модели системы
управления частотой вращения рамки подвеса
§2.2 Построение имитационной математической модели системы
управления частотой вращения рамки подвеса
§2.3 Построение имитационной математической модели системы
измерения угла положения рамки подвеса
Основные выводы по второй главе
Г лава 3 Динамические режимы функционирования замкнутых систем
регулирования частоты вращения вентильного двигателя
§3.1 Результаты имитационного моделирования систем
автоматического управления частотой вращения рамки подвеса
и системы измерения угла положения
§3.2 Результаты численно-аналитического моделирования системы
управления частотой вращения рамки подвеса

§3.3 Бифуркационный анализ динамики системы управления
частотой вращения рамки подвеса
Основные выводы по третьей главе
Глава 4 Сопоставление результатов моделирования с экспериментальными
данными
§4.1 Описание экспериментального силового гироскопического
прибора
§4.2 Сопоставление экспериментальных данных с результатами
моделирования
Основные выводы по четвертой главе
Заключение
Перечень условных обозначений и сокращений
Список использованных источников
Приложение А. Модули расчетных процедур математической модели
Приложение Б. Диаграммы бифуркационного анализа
Приложение В. Патенты
Приложение Г. Акты о внедрении результатов диссертационной работы

В соответствие с рисунком 1.15, а пульсации частоты вращения кпп и динамического момента ВД при ДРМ равны:

3000.40-2998.
2999.
100% = 0.07% ; кш =

9.63-5.

100% = 47.09%.

М, ну!

"■pWmïT
0.6 0.7. _ 0.8 0.

Рисунок 1.15- Величина пульсаций частоты вращения и момента в установившемся режиме: а) - при ДРМ; б) - при ОРМ; в) - при ОРМ со смещением
В соответствие с рисунком 1.15, б пульсации частоты вращения кпп и динамического момента кпМ ВД при ОРМ равны:

3000.04-2999.
2999.
100% = 0.03%; кпМ =

8.43-7.

100% = 14.81%.
Дополнительное уменьшение пульсаций частоты вращения и момента можно достигнуть если развертывающее напряжение генератора ШИМ с ОРМ сместить относительно каждой фазы на полпериода как показано на рисунке 1.14, в.
В соответствие с рисунком 1.15, в пульсации частоты вращения кт и динамического момента кпМ ВД при ОРМ со смещением равны:
2999.77-2999.
2999.
100% = 0.01% ; ^=

8.03-7.

•100% = 5.18%.
Снижение коэффициентов пульсаций частоты вращения и момента наглядно демонстрирует сводная таблица 1.4.