3.17. Коливання вихідного сигналу
З графіка рис. 3.17 видно, що у вихідному сигналі присутні коливання на нутационнимі частоті маховика. Параметри цих коливань:
(нА)
(Гц)
Коефіцієнт передачі нутаційних коливань через канал зворотного зв'язку дорівнює:
(мА / дуг. хв.)
При дії на корпус приладу вібрації вона через опору передається на маховик. Оцінимо дію вібрації на функціонування ДНГ.
Уявімо, що на вал навколо осі X діє змінний збурює момент, викликаний наявністю зовнішньої вібрації. Цей момент викликає коливання маховика щодо корпусу на частоті обурення. На амплітудно-частотній характеристиці (АЧХ), представленої на рис. 3.18, по осі абсцис в логарифмічному масштабі відкладена частота обурює моменту, прикладеного до валу по осі Х, а по осі ординат - відношення кута нахилу маховика щодо корпусу навколо відповідної осі до амплітуди обурює моменту, виражене в децибелах. Таким чином, графіки рис. 3.18 характеризують реакцію приладу на обурення, чинне по осі X: верхній - реакцію по кутку? (Нахил навколо X), а нижній - реакцію по кутку? (Нахил навколо Y). Тобто верхній графік характеризує реакцію по осі дії збурювання, нижній - по перпендикулярній їй осі.
Рис. 3.18. АЧХ приладу, що характеризує залежність кутів нахилу маховика щодо корпусу від моменту, прикладеного до валу (при К 2=600 Н? М / рад)
Аналізуючи АЧХ рис. 3.18, можна виділити наступні характерні частоти:
- (Гц) - частота нутаційних коливань маховика, на ній виникає резонанс по осі, перпендикулярній до осі дії збурювання;
(Гц) - власна частота опори, на ній спостерігається антирезонанса;
(Гц), (Гц) - резонансні частоти, близькі до власної частоти опори.
Цікавим є той факт, що власна частота опори не є резонансною, а навіть навпаки - коливання на цій частоті, придушуються. При цьому резонанс проявляється на частотах,, що лежать поблизу неї.
Як зазначалося раніше, при роботі ДНГ виникають вібрації на частотах кратних частоті обертання ротора. Найбільш яскраво проявляються коливання на подвійний частоті власного обертання Гц [1].
Резонанс з другої гармонікою можливий при двох значеннях кутовий жорсткості швидкісний опори:
при (Н? м / рад), (Гц) (рис. 3.19)
при (Н? м / рад), (Гц)
Для запобігання виникнення резонансу на подвійний частоті обертання ротора при проектуванні ДНГ потрібно уникати подібних значень жорсткості швидкісний опори. Порівнюючи АЧХ рис. 3.18 і 3.19, можна помітити, що зниження кутовий жорсткості опори веде до підняття АЧХ, а отже, до зниження виброустойчивости ДНГ. Тому при проектуванні варто прагнути отримати якомога більше значення жорсткості швидкісний опори, тим більше, що це веде до збільшення її несучої здатності.
Рис. 3.19. АЧХ приладу, що характеризує залежність кутів нахилу маховика щодо корпусу від моменту, прикладеного до валу (при К 2=50,5 Н? М / рад)
В результаті виконаної роботи методом Лагранжа II роду отримано математичну модель динамічно настроюваного гіроскопа, що враховує кутову податливість швидкісний опори.
На основі отриманої моделі в системі Matlab Simulink проведено дослідження динамічно настроюваного гіроскопа з газодинамичес...
