MATHEMATICAL MODEL OF ELECTROMECHANICAL MULTICOORDINATE FORCE-COMPENSATION SYSTEMS
Keywords:
weightlessness simulators, simulators, imitation weightlessness, control of forces, mathematicalAbstract
One of the methods of construction simulators for training astronauts is the use of weightlessness simulators
implemented with the help of multicoordinate force-compensation systems (FCS) which ensure freedom of
object up to six degrees. It is advisable to provide the implementation degrees of freedom with the sum of three
translational, mutually orthogonal motions as well as the rotation and rolling of object in gimbal. It is necessary
to create mathematical model which describes force-interaction of multicoordinate FCS correctly in order to
implement complex researches, control system synthesis, control static and dynamic indices of FCS work.
In our paper we defined the assumptions used under the creation of mathematical description of mechanical
part of FCS. Based on these assumptions and the selection of four main elements which interact with each other,
we got the equations, describing interconnected change of forward co-ordinates when external force-action
affects object. Considering principles of electric motor control, analysis of physical processes in mechanical
part of FCS, it was proved that it is advisable to represent the mathematical description of co-ordinates of FCS
with the help of unified double-mass electromechanical model with flexible coupling.
In our paper we also present the analytical expressions for determination of parameters of unified mathematical
model, and consider methods of identification of elastic-dissipative properties of mechanical gearing
and forces of friction in FCS. By the example of complex “Sarmat” we showed the determination of parameters
of mathematical model for vertical and horizontal travels.
Downloads
References
Экспериментальные исследования в интересах обеспечения полетов человека в дальний космос / С.К. Крикалев [и др.] // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. – 2013. –№ 8. – С. 126–135.
Кравченко, О.А. Создание и опыт эксплуатации силокомпенсирующих систем обеспечивающих многофункциональную подготовку космонавтов к работе в невесомости / О.А. Кравченко, Г.Я. Пятибратов // Изв. вузов. Электромеханика. – 2008. – № 2. – С. 42–47.
Пятибратов, Г.Я. Способы реализации и направления совершенствования тренажеров для подготовки космонавтов к работе в невесомости / Г.Я. Пятибратов, О.А. Кравченко, В.П. Папирняк // Изв. вузов. Электромеханика. – 2010. – № 5. – С. 70–76.
Кравченко, О.А. Принципы построения многокоординатных силокомпенсирующих систем / О.А. Кравченко // Изв. вузов. Электромеханика. – 2008. – № 3. – С. 43–47.
Пятибратов, Г.Я. Реализация систем регулирования усилий электромеханических комплексов с упругими связями / Г.Я. Пятибратов, О.А. Кравченко, А.А. Денисов // Изв. вузов. Электромеханика. – 1997. – № 3. – С. 51–54.
Сухенко, Н.А. Пути и способы оптимизации структуры и параметров электромеханических систем компенсации силы тяжести / Н.А. Сухенко, О.А. Кравченко // Изв. вузов. Электромеханика. – 2003. – № 5. – С. 30–36.
Особенности создания силокомпенсирующих систем при реализации сложных пространственных перемещений объектов / Г.Я. Пятибратов, А.М. Киво, О.А. Кравченко, Н.А. Сухенко // Изв.вузов. Электромеханика. – 2013. – № 5. – С. 39–43.
Кравченко, О.А. Определение качества функционирования электромеханических стендов имитации невесомости / О.А. Кравченко // Изв. вузов. Электромеханика. – 2002. – № 3. – С. 50–55.
Ковач, К.П. Переходные процессы в машинах переменного тока / К.П. Ковач, И. Рац. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. – 744 с.
Виноградов, А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока / А.Б. Виноградов; ГОУ ВПО «Иванов. гос. энергет. ун-т им. В.И. Ленина». – Иваново, 2008. – 298 с.
Линьков, С.А. Моделирование в электроприводе: учеб. пособие / С.А. Линьков, А.А. Радионов. – Магнитогорск: МГТУ, 2010. – 83 с.
Барыльник, Д.В. Силокомпенсирующие системы с электроприводами переменного тока тренажерных комплексов подготовки космонавтов / Д.В. Барыльник, Г.Я. Пятибратов, О.А. Кравченко; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: Ред. журн. «Изв. вузов. Электромеханика»; «Лик», 2012. – 176 с.
