Стенд измерения остаточного реактивного момента оптико-механической системы

Белан И.М., Ларионов Ю.П., Ларионов Д.Ю.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Белан И.М., Ларионов Ю.П., Ларионов Д.Ю. Стенд измерения остаточного реактивного момента оптико-механической системы // Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 7. С. 60–67. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-07-60-67

Belan I.M., Larionov Y.P., Larionov D.Y. Stand for measuring the residual reactive moment of an optical-mechanical system [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2023. V. 90. № 7. P. 60–67. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-07-60-67

Ссылка на англоязычную версию:

Ilya M. Belan, Yuri P. Larionov, and Daniil Yu. Larionov, "Stand for measuring the residual reactive moment of optical-mechanical systems," Journal of Optical Technology . 90(7), 390-394 (2023). https://doi.org/10.1364/JOT.90.000390

Аннотация:

Предмет исследования. Реактивный остаточный (некомпенсированный) момент на основание космического аппарата, возникающий при перемещении подвижной части оптико-механической системы, и установка для его измерения. Цель работы. Разработка метода измерения реактивного момента, возникающего при перемещении подвижной части оптико-механической системы, и создание на его основе стенда измерения реактивного момента; оценка точностных характеристик стенда. Метод. Математическое моделирование измерительного узла стенда, измерение реактивного момента по предложенному методу. Основные результаты. После математического моделирования измерительного узла устройства измерения реактивного остаточного момента предложенным методом был разработан стенд для его измерения на базе волоконного оптического гироскопа в качестве измерителя угловой скорости. Проведена оценка погрешности измерений стенда, которая не превышает 1%. Практическая значимость. Предложенный в работе метод измерения остаточного реактивного момента позволит с достаточной точностью измерять остаточный реактивный момент на основание аппаратуры, возникающий при вращении подвижной части оптико-механической системы. Полученные измерения позволяют либо скорректировать средства компенсации момента на основание космического аппарата, либо рассчитать погрешности в позиционировании оси визирования с учетом его смещения.

Ключевые слова:

реактивный момент, оптико-механическая система, косвенные измерения, измерительный стенд, лазерный гироскоп

Коды OCIS: 120.0280, 120.3940

Список источников:

1. Hiraoka T., Nishihara O., Kumamoto H. Steering reactive torque presentation method for a steer-by-wire vehicle // Rev. Automot. Eng. 2008. V. 29. № 2. P. 287–294.
2. Yoon J., Doh J. Optimal PID control for hovering stabilization of quadcopter using long short term memory // Adv. Eng. Inform. 2022. V. 53. P. 101679. https://doi.org/10.1016/j.aei.2022.101679
3. Kumar S., Dewan L. Quadcopter stabilization using hybrid controller under mass variation and disturbances // J. Vib. Control. 2022. P. 10775463221125628. https://doi.org/10.1177/10775463221125628
4. Lui C. Stabilization control of quadrotor helicopter through matching solution by controlled Lagrangian method // Asian J. Control. 2022. V. 24. № 4. P. 1885–1894. https://doi.org/10.1002/asjc.2622
5. Krodkiewski J.M., Faragher J.S. Stabilization of motion of helicopter rotor blades using delayed feedbackmodelling, computer simulation and experimental
verification // J. Sound Vib. 2000. V. 234. № 4. P. 591–610. https://doi.org/10.1006/jsvi.1999.2878
6. Rahimi A. Fault isolation and identification of a foursingle-gimbal control moment gyro on-board a 3-axis stabilized satellite // Int. J. Progn. Health Manag. 2021. V. 12. № 3. P. 1–7. https://doi.org/10.36001/ijphm.2021.v12i3.2934
7. Kalenova V.I., Morozov V.M. Novel approach to attitude stabilization of satellite using geomagnetic Lorentz forces // Aerospace Sci. Technol. 2020. V. 106.
P. 106105. https://doi.org/10.1016/j.ast.2020.106105
8. Luo C., Wen H., Jin D. Deployment of flexible space tether system with satellite attitude stabilization // Acta Astronautica. 2019 V. 160. P. 240–250. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2019.04.036
9. Murakami T., Yu F. Torque sensorless control in multidegree-of-freedom manipulator // IEEE Trans. Ind. Electron. 1993. V. 40 № 2. P. 259–265. https://doi.
org/10.1109/41.222648
10. Лисин С.П., Шевченко И.П., Бойченко А.Н., Заболотный А.М. Вертолет с роторным компенсатором реактивного момента // Патент РФ № RU2282565C2. Бюл. 2006. № 24.

11. Юркин В.И. Способ компенсации реактивного момента несущего винта // Патент РФ № RU2514010C1. Бюл. 2014. № 12.
12. Раянов Т.А. Обзор новых типов датчиков крутящего момента // Тр. сист. технол. 2020. Т. 6. № 1. С. 5–14. https://doi.org/10.17816/transsyst2020615-14
13. Лазарева Т.Я., Мартемьянов Ю.Ф. Основы теории автоматического управления. Тамбов: ТГТУ, 2004. 352 с.
14. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления. Учебник для вузов / Под ред. Мироченкова Е.М., Шарова Е.В. СПБ.: Политехника, 2008. 302 с.
15. Толстов Г.П. Ряды Фурье. М.: изд. Физ.-матем. литературы, 1960. 392 с.
16. Миронов Э.Г. Методы и средства измерений. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ., 2009. 463 с.