Московский Государственный Технический Университет

им. Н. Э. Баумана

К у р с о в а я р а б о т а

по курсу «Гироприборы»

Выполнил: Студент группы ИУ1–72

Харисов Е. Р.

Преподаватель: Черников С. А.

Москва—2003

Задание на курсовую работу.

Тема:Оптимизация динамических характеристик и исследование устойчивости и автоколебаний гиросистемы с сопутствующей нелинейностью.

Содержание:

Для гиросистемы с заданными кинематической схемой и параметрами механической части:

1. Записать уравнения движения с сопутствующей нелинейностью.

2. Для идеализированной линейной системы преобразовать исходные уравнения к векторно-матричной форме и записать выражения для передаточных функций гиросистемы:

   1. как объекта управления;

   2. как объекта стабилизации.

3. Осуществить оптимизацию параметров упруго-диссипативной связи динамических элементов гиросистемы по критерию minmax|W(j)|.

4. Построить АЧХ механической части гиросистемы с оптимальными параметрами * и С*.

5. Осуществить синтез цепи обратной связи из условия заданной статической точности и необходимых запасов устойчивости. Построить ЛЧХ разомкнутой цепи.

6. Построить переходный процесс по интересующим координатам при действии постоянного возмущающего момента.

7. Построить АЧХ замкнутой гиросистемы.

8. Построить структурную схему гиросистемы с сопутствующей нелинейностью и преобразовать её к одноконтурной, выделив нелинейный элемент и приведённую линейную часть. Записать выражение для передаточной функции приведённой линейной части.

9. Обосновать возможность применения метода гармонической линеаризации. Построить ЛАЧХ приведённой линейной части.

10. Осуществить гармоническую линеаризацию нелинейной системы. Записать условие амплитудно-фазового баланса.

11. Построить АФХ приведённой линейной части и инверсную характеристику гармонически-линеаризованного нелинейного элемента.

12. Определить параметры периодического решения. Исследовать их устойчивость.

13. Численным методом решить нелинейные уравнения, полученные в пункте №1. Записать переходный процесс. Определить параметры автоколебаний.

14. Сравнить результаты, полученные в пунктах №12,13.

15. Сделать выводы о влиянии сопутствующей нелинейности на устойчивость гиросистемы.

Исходные данные:

Описание гиросистемы:

Система представляет собой Гироскопический Интегратор Линейного Ускорения (ГИЛУ) (см. Рис 1).

На оси внутренней рамки располагается Динамический Демпфер (ДД) (см. Рис 2).

В опорах внутренней и внешней рамки присутствует вязкое трение.

В опоре наружной рамки действует сухое трение (’) (см. Рис 3).

На оси внутренней рамки расположен датчик угла, который связан посредством элемента ОС с датчиком момента, расположенного на оси внешней рамки.

Параметры гиросистемы:

Наименование параметра	Обозначение	Значение	Размерность
Момент инерции внеш. рамки	A	1	гсмс^2
Момент инерции внутр. рамки	B	1	гсмс^2
Момент инерции ДД	I	0,25	гсмс^2
Кинематический момент гироскопа	H	200	гсмс
Коэф. вязкого тр. в оси внешн. рамки	ma	1	гсмс
Коэф. вязкого тр. в оси внутр. рамки	mb	1	гсмс
Коэффициент сухого трения	ha	1	гсм
Коэффициент момента перегрузки	mgl	200	ГСМ
Предельная перегрузка	n	10	—
Максимально доп. стат. ошибка	b*	1’	угл. мин

Рис2

Принципиальная схема ДД

Рис3

Общий вид нелинейности

Рис1

Конструкция ГИЛУ