A process of gyroscope motion control in an autonomus system of target detection and tracking

A control algoritm of a three-degree-of-freedom gyroscope axis motion emerging from a solution to the inverse problem of dynamic is presented in the paper. A complete system of non-linear differential equations represents the motion of axis of a gimballed gyroscope (i.e. mounted in the Cardan joint), including both the inertial parameters of all elements and resisting forces acting in joint bearings. The effects of the following factors : initial conditions choice, disturbances, as well as non-linearity, on precision of gyro-axis required motion realisation is presented. Optimal parameters of the control algoritm correcting the gyro-axis motion are determined, as well.

W pracy przedstawiono wyniki sterowania ruchem osi giroskopu o trzech stopniach swobody, którego program sterowania jest wyznaczany za pomocą tzw. metod odwrotnych dynamiki. Ruch osi giroskopu, zawieszonego na przegubie Cardana, został opisany pełnym układem nieliniowych równań różniczkowych z uwzględnieniem bezwładności wszystkich elementów giroskopu oraz sił oporu w łożyskach przegubu. Pokazano wpływ warunków początkowych, zakłóceń oraz nieliniowości na dokładność realizacji ruchu programowego osi giroskopu. Wyznaczono parametry optymalne sterowań stabilizujących ruch osi giroskopu.