Вестник морского государственного университета серия судовождение выпуск Владивосток 2009 icon

Вестник морского государственного университета серия судовождение выпуск Владивосток 2009



Смотрите также:
Вестник морского государственного университета серия судовождение выпуск Владивосток 2009...
Вестник морского государственного университета серия судовождение выпуск 23/2008 Владивосток...
Учебное пособие Рекомендовано методическим советом Морского государственного университета в...
Бюллетень экспериментальной биологии и медицины...
Учебно-методическое пособие по выполнению, структуре...
Вестник томского государственного педагогического университета / Научный журнал томск выпуск 6...
Рассказ повествование...
Тематический план внутривузовских изданий научной и учебной литературы на 2010 год Издательство...
Научные публикации в рецензируемых российских изданиях...
Е. В. Шелестюк Комплексная методика исследования речевого воздействия произведения письменной...
Е. В. Шелестюк Комплексная методика исследования речевого воздействия произведения письменной...
Общественное мнение в преддверии избирательного цикла: глубинные основания и конъюнктурные...



страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
вернуться в начало
скачать

^ СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ВЫРАЖЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА И РЕЗУЛЬТАТЫ

РАСЧЕТОВ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИРОАЗИМУТКОМПАСА «ВЕГА» ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ОБРАБОТКИ КРИВЫХ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ


А. О. Бирюк, В. В. Завьялов, В. С. Перечёсов,

МГУ им. адм. Г. И. Невельского, г. Владивосток


Произведена систематизация выражений для расчета основных параметров корректируемого гироазимуткомпаса «Вега-С» с цифровой системой управления, приведены величины основных параметров гироазимуткомпаса, полученные в результате обработки экспериментальных кривых затухающих колебаний и произведено сравнение экспериментальных и теоретических величин параметров для широты г. Владивостока.

В настоящее время общепризнано, что необходимо решать комплекс крупных научно-технических проблем по повышению безопасности плавания в современных условиях судоходства. В общем комплексе проблем немаловажным является разработка автономных пассивных систем навигации, к которым относятся гирокурсоуказатели, и методов их использования.

Рост тоннажа, скоростей, количества транспортных и промысловых судов привели к увеличению интенсивности судоходства. В связи с этим возросли требования к технико-эксплуатационным характеристикам гирокомпасов, информация от которых, совместно с данными от судовых измерителей скорости и пройденного расстояния, позволяет вести непрерывное и, притом, автономное счисление. Информация о курсе судна также используется для исключения методических погрешностей других технических средств навигации: радиолокационных станций навигации и систем автоматической радиолокационной прокладки расхождения судов, спутниковых и радионавигационных систем, инерциальных навигационных систем.

Среди гирокурсоуказателей отечественный корректируемый гироазимуткомпас (ГАК) «Вега-М» занимает ведущие позиции по количеству установленных комплектов на отечественном транспортном (морском и речном) и рыболовном флотах, а также точности выработки курса.

Принципиально корректируемые ГАК имеют возможность решать следующие задачи [1]:

– ускоренное приведение в меридиан, для чего необходимо уменьшить период незатухающих колебаний на время пуска;

– получение приемлемой точности курсоуказания при маневрировании, для чего нужно увеличить период .

К существенным недостаткам ГАК «Вега-М», которые в основном вытекают из давности разработки самого ГАК, можно отнести:

– аналоговая схема управления переходными процессами ГАК без возможности перенастройки;

– длительное время прихода в меридиан (3–6 часов);

– электромеханическая система выработки корректирующих сигналов.

В лаборатории технических средств навигации кафедры технических средств судовождения Морского государственного университета им. адм. Г. И. Невельского была произведена глубокая модернизация ГАК «Вега-М». В результате без существенных изменений осталась только гиросекция (в ней СКВТ курса заменен на цифровой энкодер).

Целью работы является систематизация материалов по основным расчетным формулам для параметров ГАК «Вега-М», обработка на основе этих формул кривых затухающих колебаний модернизированного ГАК «Вега-С», полученных экспериментальным путем, и сравнения полученных результатов с теоретическими для широты г. Владивостока (место установки ГАК «Вега-С»).

Принцип работы ГАК и теоретическая база достаточно полно изложены в работах [2–5].

Для оценки основных параметров ГАК при стендовых испытаниях использовались следующие выражения:

Уравнение для угла отклонения в азимуте [3]

(1)

или в нормальном виде

, (2)

где , .

Уравнение в форме Лапласа записывается в виде

, (3)

где и ,

или . (4)

Уравнения (1–4) описывают переходной процесс инерционного звена второго порядка [6]

, (5)

где Т1 и Т2 – постоянные времени звена. Уравнение (5) можно представить в другом виде:

, (6)

где , .  – коэффициент демпфирования (показатель затухания),

.

Постоянная времени звена равна [6]

. (7)

Переходная функция звена при подаче на вход единичного ступенчатого воздействия (отклонения оси чувствительного элемента ГАК из меридиана) и нулевых начальных значениях имеет вид

, (8)

где , – соответственно вещественная и мнимая части корней (5) или характеристического уравнения (6), h – коэффициент затухания, – частота затухающих колебаний оси чувствительного элемента ГАК. Постоянные времени звена можно представить в виде:

, . (9)

Для вычисления коэффициента затухания и частоты затухающих колебаний по результатам эксперимента можно воспользоваться выражениями:

, , (10)

Td – период затухающих колебаний, А1 и А3 – амплитуды двух соседних полуколебаний одного знака относительно установившегося значения.

Из уравнений (1–3) можно получить:

, , (11)

, , . (12)

Фактор затухания вычисляется по формулам [2]

. (13)

Показатель затухания, коэффициент, связь между периодами незатухающих и затухающих колебаний и частота затухающих колебаний соответственно равны:

,

, , (14)

.

Аналитическая формула переходной характеристики инерционного звена второго порядка имеет вид [3]

, (15)

которая аналогична формуле (8).

Дублирование выражений для некоторых параметров введено для сравнительного анализа величин полученных по различным формулам.

В таблице 1 приведены величины основных параметров ГАК «Вега-М» для широты г. Владивостока ().

Таблица 1

Основные параметры ГАК «Вега-М»

Обозначение

Наименование

Значение

Размерность

Н

Кинетический момент гироскопа

0,4

Н·м·с






0,045









0,0171

1/с






0,00077

1/с



Угловая скорость вращения Земли

7,29·10-5

1/с

Tg

Постоянная времени ИГ

60

с

Ay

Модуль управляющего момента

6,84·10-3

Н·м/рад

Az

Модуль демпфирующего момента

3,08·10-4

Н·м/рад



Степень демпфирования (коэффициент затухания)

0,38·10-3

1/с

f

Фактор затухании в φ=0, 60, 80 градусов

3, 6, 30




Т0

Для широты Владивостока

6586/110

с/мин

Тd

Для широты Владивостока

7198/120

с/мин

kf

T0/Td

0,915





Вид кривой затухающих колебаний (КЗК), полученной в результате эксперимента, и её основные показатели показан на рис. 1. Второй график показывает переходной процесс индикатора горизонта.




Рис. 1. Кривая затухающих колебаний

Используя выражения (3), (6) – (14) обработаны кривые затухающих колебаний. Результаты обработки сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты эксперимента

Параметры

Дата

k, град.

A1, град.

A2, град.

A3, град.

Td1, сек.

Td2, сек.

11.02.09

90

30,28

10,04

3,56

6130

6330

12.02.09

80

26,4

9,64

2,38

6231

5873

16.02.09

106

36,16

11,14

4,41

6065

6290

17.02.09

107

36,83

11,73

3,82

6150

6060

18.02.09-1

90

29,42

9,85

3,32

6100

6060

18.02.09-2

35

34,33

11,07

3,72

6100

6020

19.02.09-1

47

16,33

5,4

1,85

6035

6040

19.02.09-2

100

34,26

11,24

4,05

6095

6225

Среднее













6113

6112

10.03.09

135

33,28

8,42

2,02

7200

6980


Таблица 3

Результаты расчетов

Параметры

Дата

h, с-1

х10-4

ωd, с-1

х10-3

λ


T1=T, сек

T2, сек

T0, сек.

f

kf

11.02.09

3,492

1,025

0,323

923,5

595,7

5802

2,92

0,947

12.02.09

3,862

1,008

0,358

926,1

662,4

5808

3,39

0,932

16.02.09

3,469

1,036

0,318

915,3

581,3

5748

2,89

0,948

17.02.09

3,685

1,022

0,339

920,8

624,8

5784

3,1

0,941

18.02.09-1

3,577

1,03

0,328

917,0

601,7

5760

2,98

0,945

18.02.09-2

3,643

1,03

0,333

915,3

610,4

5748

3,04

0,943

19.02.09-1

3,609

1,041

0,327

907,5

594,4

5700

2,97

0,945

19.02.09-2

3,503

1,031

0,322

918,5

591,1

5772

2,0

0,947

Среднее

3,605

1,0279

0,331

918,0

607,7

5766

2,91

0,944

10.03.09

3,981

0,8727

0,407

1047

852,5

6576

4,06

0,913




Скачать 2,57 Mb.
оставить комментарий
страница2/12
Дата29.09.2011
Размер2,57 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
плохо
  1
отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх