Системы ориентации фотоэлектрических батарей космических аппаратов, страница 3

БУ — блок управления; КМ — компенсирующий маховик; ДЧВ — датчик частоты вращения; Р — редуктор; БДП — блок датчиков положения; Т — токосъемник; ДС—датчик Солнца

При нахождении Солнца в поле ЗН сигнал на движение привода БФ отсутствует, а при достижении значения угла " формируется сигнал на движение привода СБ «вперед». Так как установившаяся скорость привода несколько выше скорости изменения угла , то через некоторое время значение угла  начинает уменьшаться, и при ' выключается двигатель. Такие циклы на рабочем участке повторяются многократно. Аналогично формируется и сигнал на движение привода СБ «назад» при отрицательных значениях угла.

Рис. 7.3 Схема полей обзора ДС по азимуту и условия формирования сигнала М на включение двигателей

Привод СБ, как всякий редуктор, имеет люфт, который обусловлен зазорами и упругими деформациями в передаче. Для уменьшения удара в момент трогания СБ в приводе предусматривается выборка люфта на малой скорости, примерно в 10 раз меньшей скорости слежения за Солнцем.

Проведенные аналитические исследования влияния конструктивных параметров СОСБ на динамику движения КА и исследования с помощью метода структурного математического моделирования позволили установить основные параметры привода БФ, влияющие на динамику привода. К ним относятся:

-  ускорение приводного двигателя при разгоне и торможении e;

-  жесткость передачи С_n;

-  кинематическая погрешность передачи x;

-  момент трения М_тр и его стабильность;

-  люфт передачи D;

-  точность компенсации момента инерции БФ (точность подбора момента инерции маховика).

Выполненные исследования позволяют дать следующие рекомендации разработчикам КА и СОСБ:

1)  КА желательно компоновать так, чтобы момент инерции корпуса КА относительно оси вращения СБ был наибольшим, а момент инерции СБ относительно собственной оси вращения — наименьшим.

2)  Жесткость кинематической цепи привода С_n, приведенная к выходному валу, должна быть по возможности большей. Она в основном определяется жесткостью выходной ступени редуктора.

3)  Пусковой момент М приводного двигателя является основным конструктивным параметром, определяющим ускорение e привода в системах управления с нерегулируемым моментом:

Верхняя граница ускорения e_max определяется допустимой величиной скорости возмущенного движения корпуса КА, а нижняя граница e_min — допустимой максимальной погрешностью точности слежения за Солнцем.

Статический момент трения привода М_ст, приведенный к валу двигателя, может меняться в широких пределах от 0 до М_ст. Поэтому пусковой момент двигателя и передаточное число редуктора должны выбираться из условий

Если это соотношение выполнять трудно, то следует в приводах БФ применять систему управления, обеспечивающую заданную величину ускорения e при пуске и остановке привода.

4)  Скорость выборки люфта передачи, а также разность моментов трений покоя и движения M_тр - M_тд влияют на угловую скорость возмущенного движения корпуса КА. Снижение этой скорости приводит к уменьшению возмущений, но при этом увеличивается время выборки люфта передачи и, следовательно, ухудшается средняя точность ориентации СБ. Люфт редуктора  состоит из люфта , обусловленного зазорами, и люфта , вызванного упругими деформациями звеньев передачи. Как известно, люфт  передачи, состоящей из n звеньев, каждое из которых имеет зазор , определяется выражением