способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа
Классы МПК: | G01C19/42 для индикации скорости поворота; для суммирования скоростей поворота |
Автор(ы): | Белугин В.Б., Белов Е.Ф., Гинзбург Р.Е. |
Патентообладатель(и): | Миасский электромеханический научно-исследовательский институт Научно-производственного объединения электромеханики |
Приоритеты: |
подача заявки:
1983-11-21 публикация патента:
27.06.1996 |
Использование: в системах инерциального управления объектами, а также при изготовлении прецизионных гироскопов. Сущность изобретения: изменяют частоту собственного вращения ротора при возбужденных нутационных колебаниях, измеряют нутационные частоты при двух значениях скорости ротора и вычисляют крутизну как разность между отношением приращения частоты нутационных колебаний к приращению частоты собственного вращения ротора и единицей. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа путем вращения его чувствительного элемента, измерения приращения выходного сигнала гироскопа и вычисления крутизны, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, изменяют частоту собственного вращения ротора при возбужденных нутационных колебаниях, измеряют нутационные частоты при двух значениях скорости ротора и вычисляют крутизну, как разность между отношением приращения частоты нутационных колебаний к приращению частоты собственного вращения ротора и единицей.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к гироскопии и может быть использованно в системах инертного управления объектами, а также при изготовлении прецизионных гироскопов. Известен принятый за прототип способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа (1) путем приведения корпуса во вращение с заданной угловой скоростью, определения приращения выходного сигнала измерителя и вычисления его крутизны по полученным данным. Недостатком известного способа является сложность: для точного задания входной угловой скорости необходимо вращать корпус гироскопа необходимо также обеспечить точную выставку осей измерителя относительно оси приводного вращения (стола и стабильность этой выставки в процессе вращения. Целью изобретения является устранение указанного недостатка. Поставленная цель достигается тем, что изменяют частоту собственного вращения ротора при возбужденных нутационных колебаниях, измеряют нутационные частоты при двух значениях скорости ротора и вычисляют крутизну как разность между отношением приращения частоты нутационных колебаний к приращению частоты собственного вращения ротора и единицей. Сущность изобретения заключается в том, что при определении крутизны корпус гироскопа остается неподвижным, входная угловая скорость задается уменьшением или увеличением скорости приводного вращения ротора относительно корпуса, при этом изменяется частота нутационных колебаний ротора. Частота нутационных колебаний ротора гироскопа![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062006/945.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062161/969.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-2t.gif)
где К коэффициент пропорциональности (крутизна характеристики гироскопа), fcm аддитивная составляющая частоты обусловленная упругим подвесом ротора. Из выражения (1) следует, что приращение нутационной частоты
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062030/916.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062030/916.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062030/916.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062006/945.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062030/916.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062161/969.gif)
где
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-3t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-4t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062030/916.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062161/969.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-5t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062030/916.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062161/969.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-6t.gif)
В результате при неподвижном корпусе (
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062030/916.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062161/969.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-7t.gif)
Таким образом, по предлагаемому способу крутизна K определяется как разность между отношением приращения частоты нутационных колебаний к приращению частоты собственного вращения ротора и единицей. Предлагаемый способ проще, поскольку не требуется прецизионное вращению корпуса гироскопа, а ось задаваемого вращения совпадает с приводной осью ротора. В этом заключается полученный новый эффект. Сущность изобретения и пример реализации поясняются чертежом, на котором представлена схема установки для определения крутизны характеристики гироскопа по предлагаемому способу. Ротор 1 с помощью упругого стержня 2 укреплен на валу 3, установленном на подшипниках в основании 4. В основании установлены двигатель 5, датчик угла (ДУ) 6, датчик момента (ДМ) 7, усилитель 8, блок управления 9. Выход ДУ 6 через усилитель 8 соединен с входами ДМ 7 и блока 9. Первый выход блока 9 подключен к входу двигателя 5. Вал 3 (вместе с ротором) приведен во вращение с угловой скоростью
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-8t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-9t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062156/8800.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062030/916.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062192/957.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-10t.gif)
исходная скорость приводного вращения ротора прецессионного динамически настраиваемого гироскопа
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-11t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-12t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-13t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-14t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-15t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-16t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-17t.gif)
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-18t.gif)
крутизна характеристики гороскопа
![способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа, патент № 2062986](/images/patents/410/2062986/2062986-19t.gif)
Класс G01C19/42 для индикации скорости поворота; для суммирования скоростей поворота