Abstract
The basic features of working conditions of means of ground orientation are considered. It is shown that in the presence of external vibration the appearance of additional measurement error is possible. The main characteristics of external vibration are given. A new feedback controller structure has been proposed, which includes an astatic state identifier. The mathematical model of the device in the form of space of states taking into account external vibration is considered. It is proposed to control the position of the sensitive element by the method of modal control by an incomplete state vector. It is assumed that the measured parameter for identifying the state vector is the angle of deviation of the sensitive element of the gyrotheodolite in azimuth. The analysis of observability at the set structure of matrices of a condition and measurements is carried out. To reduce the estimation error that occurs due to the presence of uncontrolled vibration, the state identifier uses both proportional and integrated feedback channels. The coefficients of an observer with an astatic component in the equation of state are determined under the assumption that the evaluation process should be aperiodic. Simulation of the work of the astatic identifier on the basis of the developed software model is carried out. The coefficients of the software model are selected on the basis of constructive solutions used at the present stage of development of systems for determining azimuthal directions based on gyrotheodolites. The coefficients of the observer for the given parameters of the device are calculated. The simulation results showed that the application of the proposed method can significantly reduce the impact of the constant component of external vibration. The error of estimating the angular coordinates and velocities used in the control system of the position of the sensing element, the astatic status identifier goes to zero, while the static system has a constant component of the error. In further research it is planned to build a generalized system, which includes control of the motion of the sensing element both in the azimuth and in the non-gyrostabilized plane.
Highlights
A single axis rotary platform is distinguished among the laboratory equipment for testing gyroscopic devices and systems
The scheme of design of the universal laboratory stand is suggested as the compact rotary platform for research
The proposed laboratory stand is considered as a cyberphysical system where computing components play a crucial role in determining the parameters
Summary
Що виникає внаслідок наявності неконтрольованих збурень, в ідентифікаторі стану використовуються як пропорційний, так і інтегральний канали зворотного зв'язку. Похибка оцінювання кутових координат і швидкостей, які використовуються в системі керування положенням чутливого елементу, астатичним ідентифікатором стану прямує до нуля, у той час, як статична система має постійну складову похибки. В роботі запропоновано астатичний ідентифікатор стану для оцінки параметрів руху чутливого елементу, який має властивість незбурюваності постійними складовими зовнішніх впливів, а також, можливість визначення оцінки величини постійної складової зовнішнього збурення. Оскільки на об'єкт діє тільки одне зовнішнє збурення M L , то астатичний ідентифікатор стану об'єкта керування (чутливого елементу гіротеодоліта) може бути представлений матричним рівнянням [9]: Xɺ = AX + BU + K(Y − CX ) + Ki ∫ (Y − CX )dt , де K − матриця коефіцієнтів відповідного статичного спостережувача, Ki - матриця коефіцієнтів інтегральних зв'язків.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
