где
F
1
(
s
)
— сила, приложенная к твердому телу, от активных элементов-
стержней
l
i
.
Построим компенсирующее управление следующим образом. За-
пишем уравнение движения тела
s
2
M
X
+
F
1
=
F,
(7)
где M — матрица инерции твердого тела относительно системы коор-
динат
XYZ
.
Сила
F
определяется измерением вектора ускорений
a
0
и вектора
сил
f
с учетом (5)–(7):
F
= MA
−
1
a
+ A
т
f.
(8)
Вектор кинематических ускорений для управления активными
элементами-стержнями
l
i
находится из (8):
a
y
=
a
0
+ AM
−
1
A
т
f.
(9)
Задавая такой закон движения, обеспечиваем условие
F
1
=
f
= 0
,
т.е. изоляцию основания от вибрационных сил. Этот принцип опреде-
лен как создание “управляемой податливости” [21].
Аналитические формулы (1)–(9) показывают принципиальную воз-
можность обеспечения защиты объекта от вибраций основания и осно-
вания от вибраций объекта путем компенсации сил и кинематических
воздействий с помощью активных устройств кинематического типа.
На последующих этапах создания таких активных систем разработчи-
ками проводится оценка их реализации с учетом конкретных свойств
приводов и управляющих систем. При этом огромное значение име-
ет оценка устойчивости алгоритмов компенсации в диапазоне низких
частот и возможностей работы приводов в высокочастотном диапа-
зоне. В вопросах устойчивости проблема решается в рамках совре-
менной теории управления [29] с использованием фильтров верхних
частот, а также созданием каналов управления по интегралам пере-
мещений. Учитывается также специфика дискретности управления
от бортовой информационно-измерительной управляющей системы.
Управление ИСАВВН в режиме реального времени обеспечивается
применением сверхвысокопроизводительной вычислительной техни-
ки, реализующей методы нейронного управления [30].
Ниже представлены результаты физического моделирования про-
странственной системы активной виброизоляции и наведения (САВН).
Впервые в мировой практике в качестве полномасштабной физиче-
ской модели пространственной САВН КТ был успешно применен ше-
стистепенной динамический стенд авиационного тренажера [21, 31].
66
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 2
