Аннотация. Рассмотрен способ минимизации влияния погрешностей, вызванных несоосностью валов двигателя и объекта управления, при наличии механической передачи в составе исполнительного электропривода, когда система управления организована по контуру обратной связи, замкнутому по датчику углового положения ротора двигателя. Описаны особенности создания низкоскоростных прецизионных электроприводов на примере исполнительного электропривода силового гироскопического комплекса системы ориентации космического аппарата. Экспериментально полученная приведенная к объекту управления разница показаний датчиков углового положения, расположенных на осях исполнительного двигателя и объекта управления, показывает влияние несоосности механической передачи. Приведены результаты математического моделирования, демонстрирующие влияние несоосности механической передачи на создаваемую электроприводом угловую скорость в случае замыкания контура обратной связи по датчику углового положения, расположенного на валу исполнительного двигателя. Описан способ компенсации несоосности механической передачи и представлены результаты отработки угловой скорости вращения при реализации системы управления электроприводом с использованием этого способа. По результатам математического моделирования показано, что использование предложенного способа компенсации позволяет существенно снизить погрешность отработки угловой скорости объекта управления. Преимуществом предложенного способа является то, что его внедрение затрагивает только программное обеспечение электропривода без необходимости доработки аппаратной части.

Ключевые слова: прецизионный электропривод, система управления, угловая скорость, датчик углового положения, механическая передача, несоосность, сигнал рассогласования

Список литературы:

1. Коновалов А. С., Якимовский Д. О. Управление электроприводами космических аппаратов в особых режимах // Информационно-управляющие системы. 2008. № 6(37). С. 26—31.
2. Русскин В. А., Семенов С. М., Диксон Р. К. Исследование алгоритмов поиска точки максимальной мощности для повышающего преобразователя напряжения солнечного инвертора // Известия ТПУ. 2016. № 4. С. 78—87.
3. Аржанов К. В. Двухкоординатная система наведения солнечных батарей на Солнце // Известия ТПУ. 2014. № 4. С. 139—146.
4. Шепталин Д. С., Геча В. Я. Привод солнечной батареи космического аппарата // Известия ТулГУ. Технические науки. 2010. № 3-3. С. 213—216.
5. Полянин К. С., Гордиенко В. С. Система ориентации космического аппарата на базе силового гироскопического комплекса // Наука без границ. 2019. № 1(29). С. 16—25.
6. Положенцев Д. С., Джукич Д. Й. Исполнительный электропривод гиродина // Электронные и электромеханические системы и устройства: сб. науч. тр. Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2016. С. 301—306.
7. Сомов Е. И., Бутырин С. А. Полетная параметрическая идентификация и силовая гироскопическая стабилизация крупногабаритного спутника // Изв. Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14, № 6. С. 17—25.
8. Якимовский Д. О., Положенцев Д. С., Джукич Д. Й. Исполнительный электропривод перспективного силового гироскопического комплекса // Доклады ТУСУР. 2018. Т. 21, № 3. С. 103—108.
9. Садовников М. А. Измерение скорости движения силового электропривода с помощью оптических датчиков угла // Изв. вузов. Приборостроение. 2008. Т. 51 , № 6. С. 52—57.
10. Положенцев Д. С., Джукич Д. Й., Захаров Д. Н. Система управления исполнительного электропривода устройства поворотного солнечной батареи космического аппарата // Омский научный вестник. 2019. № 5(167). С. 72—76.
11. Положенцев Д. С., Смирнов К. А. Система управления исполнительного электропривода силового гироскопического комплекса // Известия СПБГЭТУ ЛЭТИ. 2019. № 8. С. 31—38.
12. Янгулов B. C. Экспериментальные исследования влияния параметров редуктора на динамику электромеханического исполнительного органа // Известия ТПУ. 2008. № 2. С. 139—146.
13. Овсянников Е. М., Цаценкин В. К. Следящий электропривод с малым передаточным числом редуктора для систем наведения // Электротехника. 2000. № 2. С. 50—54.
14. Anthony Simm, Qing Wang, Songling Huang, Wei Zhao. Laser based measurement for the monitoring of shaft misalignment // Measurement. 2016. Vol. 87. Р. 104—116.
15. Бохман Е. Д., Бурнашев М. Н., Филатов Ю. В. и др. Разработка и калибровка преобразователей угла с микропроцессорной автокоррекцией // Гироскопия и навигация. 2005. № 4(51). С. 72—82.
16. Zhong Wu, Yaoling Li. High-Accuracy Automatic Calibration of Resolver Signals via Two-Step Gradient Estimators // IEEE Sensors Journal. 2018. Vol. 18. P. 2883—2891.
17. Zhang Deli, Yang Haiqiang, An Luling. Two-stage open-loop velocity compensating method applied to multi-mass elastic transmission system // Chinese Journal of Aeronautics. 2014. Vol. 27, N 1. Р. 182—188.
18. Вадутов О. С. Синтез дискретных систем с ПИД-регулятором // Известия ТПУ. 2008. № 5. С. 48—52.
19. Ефимов С. В., Замятин С. В., Гайворонский С. А. Синтез ПИД-регулятора с учетом расположения нулей и полюсов системы автоматического регулирования // Известия ТПУ. 2010. Т. 317, № 5. С. 102—107.
20. Фащиленко В. Н., Решетняк С. Н. Особенности настройки параметров pid-регулятора на энергоэффективный резонансный режим работы // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. № 12. С. 297—301.