The paper proposes a new adaptive method for identification of the axial moment of inertia for a two degrees of freedom reaction wheel pendulum with viscous friction in suspension bearings. The pendulum contains a rod, a controlled DC motor and a flywheel attached to the rotor shaft. One end of the rod rotates in hinge bearing. The controlled DC motor with a flywheel is attached to the other end of the rod. The angles of rotation of the rod and of the controlled flywheel are measured by encoders. The proposed adaptive method is based on an energy algorithm with reversible symmetric motions of the pendulum system. The symmetric motions are used to eliminate the influence of dissipative factors on the results of identification. The results of computer modelling and experimental results show high accuracy of the proposed identification method.
The moments of inertia of solids are usually experimentally determined on irregular axial rotations and the inertia tensor of the body at its point -on six axial rotation, or on non-spherical motions. Frictional forces in bearings of the actuator adversely affect the accuracy of parametric identification. The paper proposes a method of parametric identification of the inertia tensor matrix of a rigid body and the coordinates of its centre of mass at a spherical motion of the particular form. The proposed method can be used on devices with essential friction.
Разработан метод идентификации параметров модели судна с использованием симметричных движений по углу крена. Предметом исследования являются методы повышения точности идентификации параметров математических моделей корпуса судна и раскачивающего устройства, с применением судового канатного инклинометра. Использованы малые симметричные реверсивные разгонно-тормозные программные движения по углу крена, при этом модель судна закреплена в опытовом бассейне и движение по другим степеням свободы исключено. Для создания программных движений использован установленный на судне раскачиватель в виде электродвигателя с маховиком. Для достижения высокой точности симметрии программного движения разработан гибридный адаптивный регулятор, составленный из последовательного компенсатора и сигнального регулятора, параметры которых настраиваются с учетом ограничения на свои максимальные значения. Идентификация разработанным методом осуществляется в двух экспериментах. В основном эксперименте осуществляются программные движения модели по углу крена, а в дополнительномпрограммные движения маховика по углу поворота маховика. Программная траектория движения маховика получена по итогам основного эксперимента. Приведены результаты отработки гармонического колебания системой управления. Рассмотрены принцип работы канатного инклинометра и варианты его конструкции. Приведены формулы, позволяющие определить позицию судна с системой динамического позиционирования в случае измерения углов в составе канатного инклинометра при помощи потенциометров или акселерометров. Результаты могут быть полезны при проведении модельных испытаний или для натурных судов с системами динамического позиционирования. Ключевые слова параметрическая идентификация, симметричные программные движения, маховичный раскачиватель, адаптивное управление, последовательный компенсатор, сигнальный регулятор, модель судна, система динамического позиционирования, судовой канатный инклинометр, акселерометр Благодарности Работа поддержана грантом РФФИ №16-08-00997. Алышев А.С. выражает благодарность сотрудникам АО Навис, особенно А.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.