Система управления положением бортового прожектора вертолёта (стр. 2 из 5)
.Переписываем уравнения относительно отклонений, оставляя только первый порядок малости
; 
.Получаем окончательные уравнения
; 
.2. Выбор типа приводного двигателя.
Требуемую мощность двигателя определяем по формуле
,где:
- требуемый вращающий момент на выходном валу двигателя; 
- частота вращения объекта, приводимого в движение двигателем. 
,где:
- момент инерции всех тел, приводящихся в движение двигателем; 
- угловое ускорение этих тел.Зададим синусоидальное входное воздействие
; 
; 
.Требуемую мощность двигателя будем вычислять по формуле
.Вычисляем требуемую мощность первого двигателя
. 
. 
- для первого двигателя равняется половине диапазона регулирования по углу места. 
. 
. 
.По найденной требуемой мощности двигателя из справочной литературы был выбран двигатель ДПМ-25-Н1-04 со следующими характеристиками:
; 
; 
; 
; 
; 
; 
.Вычисляем требуемую мощность второго двигателя.
Вычисляем момент инерции вилки. Конструкция вилки упрощённо показана на рис. 2.
Рис. 2 Схема вилки
Примерно определимся с размерами вилки.
Принимаем
; 
; 
; 
; 
Вычисляем объём составных частей вилки
, 
.Вычисляем массы составных частей вилки
, 
.Момент инерции вилки найдём как сумму моментов инерции верхней части вилки и боковин.
Верхняя часть вилки показана на рис. 3.
Рис.3 Верхняя часть вилки
Определяем момент инерции верхней части вилки, при этом пользуемся известной теоремой Штейнера-Гюйгенса
. 
.Боковина вилки показана на рис.4.
Рис.4 Боковина вилки
Определяем момент инерции боковины вилки
, 
, 
.Определяем момент инерции вилки
.Масса вилки
. 
. 
. 
.По найденной требуемой мощности двигателя из справочной литературы был выбран двигатель ДПМ-25-Н1-07 со следующими характеристиками:
; 
; 
; ; 
; 
; 
.Вычисляем скорости вращения валов прожектора.
Вычисляем скорость вращения прожектора вокруг оси x.
Вычисляем скорость вращения прожектора вокруг оси z.
. 
. 
. 
.3. Составление структурных схем каналов системы, синтез регуляторов.
3.1 Составление структурной схемы первого канала, синтез регулятора.
Применим преобразование Лапласа к полученному уравнению Лагранжа
. 
.Структурная схема канала 1 показана на рис. 5.
Рис.5 Структурная схема первого канала
На схеме обозначены:
; 
; 
; 
; 
; 
; 
.Подставляем найденные значения в структурную схему.
На рис.6 представлена блок-схема первого канала.
Рис.6 Блок-схема первого канала
На рис. 7 представлена упрощённая блок-схема первого канала.
Рис.7 Упрощённая блок-схема первого канала
Ещё более упростим систему, записав единое уравнение для части системы, замкнутой обратной связью с коэффициентом 29,4. Для этого запишем передаточную функцию
по 
( 
по 
).