Способ определения относительной угловой скорости при колебательном процессе управления ориентацией объекта на подвижный ориентир

Авторы патента:

B64G1/24 - управляющие устройства летательного аппарата, например для управления его положением в пространстве (реактивные двигатели F02K; навигация или навигационные приборы см. соответствующие подклассы, например G01C; автопилоты G05D 1/00)

Изобретение относится к управлению угловым положением объекта. Целью изобретения является повышение точности, для чего измеряют угловое отклонение ориентируемой оси, измеряют абсолютную угловую скорость и осуществляют отработку полученного отклонения при помощи исполнительных органов до требуемого значения. Определяют момент времени, когда угловое отклонение достигает экстремума, запоминают в этот момент абсолютную угловую скорость, а относительную скорость определяют как разность текущей абсолютной угловой скорости и угловой скорости, запомненной в момент достижения угловым отклонением экстремального значения. 1 з.п. ф-лы.

СОК)3 СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (si>s В 64 6 1/24

ГОСУДЯРСТ8Е1+ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

8ЕДОМСТ80 СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М - KU - К(а1 p + а2 ф )1 имеет вид

I а = К(а1 р+а2у ) (3) (4) Ц - а1 р + а2 р

lan jlf

° °

I @+I Q K(a1р +а2р ). (5) ш ip+ Q, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872421/22 (22) 31.07.90 (46) 07.06.93. Бюл. М 21 (71) Киевский политехнический институт им. . 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Г. Е. Ануприенко (56) Управление в пространстве. вЂ” M., Наука, 1973, том 1.

Раушенбах Б. В. и др. Управление ориентацией космических аппаратов. вЂ” М.: Наука, 674, с. 47-50. (54} СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ПРИ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ УПРАВЛЕНИЯ

ОРИЕНТАЦИЕЙ ОБЬЕКТА НА ПОДВИЖНЫЙ ОРИЕНТИР"

Изобретение относится к способам определения относительной угловой скорости ориентируемых на подвижные. ориентиры объектов и может быть использовано в следящих системах управления.

В качестве одного из возможных способов формир. эания сигнала управления по одному из каналов может быть следующий: где rp, р - угловое отклонение и угловая скорость вращения объекта относительно оси ориентации.

Если измеряется абсолютная угловая скорость а, равная сумме относительной ри переменной Q, т. е. Ы» 1819832 А1 (57) Изобретение относится к управлению угловым положением объекта. Целью изобретения является повышение точности, для чего измеряют угловое отклонение ориентируемой оси, измеряют абсолютную угловую скорость и осуществляют отработку полученного отклонения при помощи исполнительных органов до требуемого значения.

Определяют момент времени, когда угловое отклонение достигает экстремума, запоминают в этот момент абсолютную угловую скорость, а относительную скорость определяют как разность текущей абсолютной угловой скорости и угловой скорости. запомненной в моментдостижения угловым отклонением экстремального значения. 1 з,п. ф-лы. то управление движения при действии управляющего момента

Если переносная скорость Q постоян ная или изменяется медленно, т. е. И = О. или И«р, то уравнение управляемого движения будет иметь с учетом (5) вид;

1819832

Ка2 и

10 (10) др=- вЂ” Q а2 а> (8) а а2 а1

° . Ка2 - Ка р- --- p- -=0(6)

I !

Выбирая коэффициенты

К 31 . можно сделать движение устойчивым и получить апериодическое или колебательное стремление к нулю.

Однако, если измеряется не относительная скорость ф . а абсолютная в, то движение согласно (6) будет иметь вид и в установившемся режиме (@ 0 и

rp ) (как видно из (7), будет иметь ошибка ориентации

Если ошибка ориентации д р окажется больше, чем диапазон измерения угла, то управление ориентацией вообще будет неосуществимо.

Цель изобретения является повышение точности, что позволит повысить точность ориентации или даже обеспечить работоспособность процессу управления ориентацией.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют угловое отклонение ориентируемой оси, измеряют абсолютную угловую скорость и производят отработку полученного отклонения при помощи исполнительных органов до требуемого значения, а также дополнительно определяют момент времени О, когда угловое отклонение достигает экстремума, запоминают в эти моменты абсолютную угловую скорость а, относительную угловую скорость onðåäåëÿют как разность текущей абсолютной угловой скорости и угловой скорости запомненной в момент достижения угловым отклонением экстремального значения.

Дополнительной целью является уменьшение требуемого диапазона измерения абсолютных угловых скоростей при использовании в качестве измерителя гироскопического датчика угловой скорости.

Эта цель достигается тем, что сигнал, соответствующий запомненному в момент времени ti значению угловой скорости подают на датчик момента датчика угловой скорости. сигнал, запомненный в момент времени ti i 1 алгебраически суммируют с сигналами, запомненными в момент времени 1ь подавая на датчик момента сигнал, пропорциональный алгебраической сумме запомненных сигналов.

Сущность способа поясняется следующим. Достижение угловым отклонением

q) экстремума означает, что относительная скорость р = О. Если в этот момент времени измерить абсолютную скорость в . то она согласно (2) будет равна переносной й) = Q (9

С учетом (9) из (2) получаем

Операцию нахождения разности (10) можно выполнять при помощи сумматора, подавая на его вход текущий сигнал измерения абсолютной угловой скорости ы и запомненный сигнал и .

Однако, этот способ имеет недостаток.

Если Q велико, то должен быть большой диапазон измерения а, т. к. должно быть ф как больше О, так и меньше, а следовательно, в этот момент диапазон измерения в должен быть больше, чем Q на максимальную величину p .

"0 Для устранения этого недостатка предлагается запомненный сигнал подавать в датчик момента гироскопического датчика угловой скорости, тогда на его выходе будет сигнал, равный j5 = со- в,, т, е. алгебраическое суммирование в данном случае происходит внутри гироскопического датчика угловой скорости (алгебраически суммируются моменты гироскопический и датчика момента); Отсюда следует, что диапазон измерения гироскопического датчика угловой скорости в этом случае должен превышать только максимальное значение rp . При прохождении экстремума р в этом случае, если Q = const, выходной сигнал гироскопического датчика угловой скорости будет равен О, а если И увеличивается или уменьшается, то на выходе будет некоторый сигнал Л в„> 0 или Ь со, < О. Тогда надо на такие же величины увеличить ил уменьшить сигналы, подаваемые в датчик момента.

Формула изобретения

1. Способ определения относительной угловой скорости при колебательном процессе управления ориентацией объекта на подвижный ориентир, включающий измерение углового отклонения ориентируемой оси, измерение абсолютной угловой скорости и отработку полученного атклонения

1819832

Составитель Г.Ануприенко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Кешеля

Редактор

Заказ 2003 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101.при помощи исполнительных органов до требуемого значения. отличающийся тем. что. с целью повышения точности, определяют момент времени ti, когда угловое отклонение достигает экстремума, запоминают в эти моменты абсолютную угловую скорость сне, относительную угловую скорость определяют как разность текущей абсолютной угловой скорости и угловой скорости, запомненной в момент достижения угловым отклонением экстремального значения.

2. Способ no n.1. отл и ч а ю щи и с я тем, что. с целью уменьшения требуемого диапазона измерений абсолютных угловых скоростей при использовании в качестве измерителя гироскопического датчика угловой скорости, сигнал, 5 соответствующий запомненному в момент времени ti значению угловой скорости, подают на датчик момента датчика угловой скорости, сигнал, запомненный в момен,. времени tl+t ал10 гебраически суммируют с сигналами, запомненными в моменты времени t< подавая на датчик момента сигнал, пропорциональный алгебраической сумме запойненных сигналов.

Способ определения относительной угловой скорости при колебательном процессе управления ориентацией объекта на подвижный ориентир

Изобретение относится к способам определения относительной угловой скорости при колебательном процессе управления ориентацией объекта на подвижный ориентир с помощью электромаховичных двигателей

Способ управления угловым положением космического аппарата при помощи инерционных исполнительных органов // 1782221

Изобретение относится к способам управления угловым положением космического аппарата и может быть использовано в прецизионных системах управления, исполнительными органами которых являются электромаховичные двигатели

Навигационный спутник-зонд // 1779647

Изобретение относится к космической навигации

Способ ориентации космического аппарата в пространстве с использованием солнечно-динамических поверхностей и устройство для его осуществления // 2102291

Изобретение относится к космической технике, в частности к системам ориентации космических аппаратов (КА) с использованием солнечнодинамических поверхностей (СДП)

Способ определения относительных положения и траектории двух космических аппаратов и устройство для его осуществления // 2103202

Способ управления разворотом космического аппарата // 2104232

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано для эффективного управления угловым положением космических аппаратов и орбитальных станций

Устройство и способ стабилизации орбитальной кольцевой конструкции, выполненный на базе этой конструкции солнечный парус-отражатель и узел соединения солнечного паруса с полезной нагрузкой // 2109659

Изобретение относится к космонавтике и, в частности, к средствам стабилизации и управления орбитальных конструкций (ОК), используемых в качестве солнечного паруса, отражателя, элементов орбитальных станций, антенн и т.д., а также к узлам соединения полезных нагрузок (ПН) с солнечным парусом (отражателем)

Способ управления космическим аппаратом с помощью реактивных исполнительных органов при поддержании заданной ориентации // 2112713

Изобретение относится к управлению угловым движением космических аппаратов (КА) с помощью силовых гироскопов (СГ) и реактивных двигателей ориентации (ДО)

Способ развертывания орбитальной тросовой системы // 2112714

Изобретение относится к космической технике и касается процесса развертывания на орбите тросовой системы в виде связки двух объектов обеспечением простоты реализации процесса, в начале которого два соединенных тросом объекта расстыковывают и хотя бы одному из них сообщают скорость расхождения вдоль местной вертикали, после чего выпускают трос, регулируя силу его натяжения по закону N3=AV/(1-BL/Lк), где N3 - заданная сила натяжения троса

Способ развертывания орбитальной тросовой системы // 2112715

Изобретение относится к космической технике и касается процесса развертывания на орбите тросовой системы в виде связки двух объектов, с повышением точности и надежности реализации процесса, на первом этапе которого объектам сообщают достаточную скорость расхождения вдоль местной вертикали и регулируют натяжение троса, а при переходе ко второму этапу хотя бы одному объекту сообщают дополнительную скорость, обеспечивающую нулевую горизонтальную скорость расхождения объектов и заданную вертикальную скорость расхождения, которая затем сохраняется при определенном законе регулирования натяжения троса

Способ определения положения центра масс космического аппарата в процессе его управления с помощью силовых приводов // 2114031

Изобретение относится к космической технике и касается средств определения положения центра масс космических аппаратов (КА) при управлении их угловым движением с помощью силовых приводов в условиях космического полета

Спутник с трехосной стабилизацией углового положения (варианты) и способ управления этим спутником // 2114770

Изобретение относится к области создания и управления ориентацией спутников, стабилизируемых по трем осям на геостационарной орбите

Способ управления разворотом космического аппарата и система для его реализации // 2114771