Объекты и средства исследования

Средствами исследования являются: поворотное приспособление, набор электроизмерительных приборов, лабораторный стенд

Поворотное приспособление служит для фиксированных разворотов гировертикали относительно осей вращения наружной и внутренней рам карданова подвеса. Схема установки гировертикали в поворотном приспособлении изображена на рисунке 3.

Поворотное приспособление включает в себя плату 1, которая на осях 4 смонтирована в стойках 5. Плата имеет возможность разворотов вокруг осей X и Z. На плате установлена платформа 2, которая имеет возможность кругового вращения вокруг оси Z относительно платы.

Гировертикаль 3 установлена на платформе таким образом, что главная ось гироскопа Zr (вектор кинетического момента Н) при работающей системе коррекции устанавливается по направлению местной вертикали. При условии что приспособление установлено на горизонтальной поверхности, плоскость наружной рамы карданова подвеса также будет расположена горизонтально. С помощью градусной шкалы одну из осей карданова подвеса, например, ось вращения наружной рамы Xr, следует сориентировать параллельно оси Х приспособления. Таким образом, при поворотах вокруг оси Х можно измерять углы ее разворота, относительно первоначального положения, с помощью датчика угла, расположенного на оси Xr гировертикали. При этом значение датчика угла будут соответствовать углу крена.

Рисунок 3 – ГВ в поворотном приспособлении

1 – плата; 2 – платформа; 3 – гировертикаль;

4 – оси; 5 - стойки

Если затем платформу развернуть на 90 вокруг оси Z так, чтобы ось Yr гировертикали установилась параллельно оси Х приспособления, тогда, очевидно, возможно измерение углов поворота платы вокруг оси Yr с помощью датчика угла, установленного по оси вращения внутренней рамы карданова подвеса гировертикали. При этом датчиком угла будет осуществляться измерение углов тангажа.

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с основными теоретическими сведениями.

2. Определить месторасположение основных элементов прибора

3. Построить статическую характеристику потенциометрических датчиков углов.

   1. Установить прибор на плату поворотного приспособления, которое служит для фиксированных разворотов ЦГВ относительно осей вращения наружной и внутренней рам карданова подвеса, так, чтобы ось вращения наружной рамы карданова подвеса располагалась параллельно оси вращения платы.

   2. Включить ключ «36 В 400 Гц» на пульте управления. В момент включения измерить пусковой ток гиромотора. По истечении некоторого времени, которое необходимо измерить, равного времени разгона гиромотора, величина тока примет установившееся значение, равное рабочему току гиромотора.

   3. Измерить нулевые сигналы с датчика угла, установленного по оси вращения наружной рамы. Плату поворотного приспособления развернуть вначале по часовой стрелке, а затем против часовой стрелки на углы 5, 10, 15, 20 град, фиксируя для этих углов величины напряжения датчика угла.

   4. Провести измерение аналогично п.3.3., снимая характеристику второго датчика угла.

4. Отключить питание прибора и после остановки гиромоторов установить ЦГВ на платформу поворотного стенда УПГ – 48. Включить питание прибора. Установить скорость вращения платформы 1 град/с и угол наклона платформы 5 град. Включить вращение платформы и фиксировать изменение напряжения с датчиков углов. Меняя угол наклона и угловую скорость вращения провести 5 – 6 экспериментов.

5. По результатам экспериментов сделать вывод о точности выдерживания вертикали при действии различных возмущений.

4 Обработка результатов экспериментов

Обработка результатов экспериментов заключается в следующем:

- построение графиков зависимостей выходных напряжений датчиков углов по тангажу и крену при фиксации гировертикали. Графики должны быть построены для разворотов платы приспособления по ходу часовой стрелки;

- определение нелинейности и крутизны характеристик датчиков угла по обеим осям карданова подвеса. Обратить внимание на симметрию характеристик датчиков угла.

Результаты измерений и их анализ

В ходе проведения лабораторных экспериментов необходимо получить следующие результаты:

- пусковой ток гиромотора (в фазе «А») In= А;

- рабочий ток гиромотора (в фазе «А»)Ip= А;

- время разгона гиромотора мин;

- значение напряжений снимаемые с датчика угла по каналу тангажа при повороте платы по часовой стрелке и против часовой стрелки свести в таблицы 1 и 2 соответственно.

Таблица 1

Наименование показателя	Значение
Угол поворота платы, град
Напряжение на выходе ДУ, В

Наименование показателя	Значение
Угол поворота платы, град
Напряжение на выходе ДУ, В

Таблица 2

- значения напряжений снимаемые с датчика угла по каналу крена при повороте платы по часовой стрелке и против часовой стрелки свести в таблицы 3 и 4 соответственно.

Таблица 3

Наименование показателя	Значение
Угол поворота платы, град
Напряжение на выходе ДУ, В

Таблица 4

Наименование показателя	Значение
Угол поворота платы, град
Напряжение на выходе ДУ, В

- определить крутизну характеристики ДУ

Крутизна характеристики S, В/град, определяется по формуле:

,

где U – наибольшее значения напряжения с ДУ, В;

 - угол, соответствующий наибольшему значению напряжения, град

- определить нелинейность характеристик

Нелинейность характеристики это относительная погрешность датчика угла. Нелинейность характеристики δ _нел , %, определяется по формуле:

,

где Δ – абсолютная погрешность датчика угла, В.

Она вычисляется для каждого угла наклона гировертикали и определяется по формуле:

,

где _к – угол наклона гировертикали, град;

U_к – значение напряжения датчика угла для соответствующего угла наклона гировертикали, В.

При определении нелинейности характеристики выбирается наибольшая абсолютной погрешности. Для этого необходимо:

- произвести расчеты нелинейности характеристики для датчика угла расположенного на внутренней раме карданова подвеса.

- определить величину абсолютной погрешности для каждого угла наклона гировертикали

- определить максимальную величину абсолютной погрешности Δ.

- определить нелинейность характеристики датчика угла:

• произвести расчет нелинейности характеристики для датчика угла, расположенного на наружной раме карданова подвеса аналогично.

*