способ измерения угловой скорости гироплатформы
Классы МПК: | G01C19/42 для индикации скорости поворота; для суммирования скоростей поворота |
Автор(ы): | Малышкин Н.Н., Юланов В.С. |
Патентообладатель(и): | Центральный научно-исследовательский институт "Дельфин" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-05-16 публикация патента:
10.03.1998 |
Использование: в области навигации. Сущность изобретения: способ измерения угловой скорости гироплатформы, при котором поплавковый интегрирующий гироскоп с магнитоэлектрическим двигателем, охваченный отрицательной обратной связью, работает в режиме модуляции кинетического момента, ротору гироскопа дополнительно сообщают возвратно-поступательные перемещения вдоль оси собственного вращения попеременным эталонным изменением токов в статорных обмотках магнитоэлектрического двигателя.
Формула изобретения
Способ измерения угловой скорости гироплатформы, при котором поплавковый интегрирующий гидроскоп с магнитоэлектрическим двигателем, охваченный отрицательной обратной связью, работает в режиме модуляции кинетического момента, отличающийся тем, что ротору гироскопа дополнительно сообщают возвратно-поступательные перемещения вдоль оси собственного вращения попеременным эталонным изменением токов в статорных обмотках магнитоэлектрического двигателя.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области навигации, в частности к способу измерения угловой скорости гироплатформы. Известен способ измерения угловой скорости гироплатформы трехосных гиростабилизаторов при помощи установки дополнительного контрольного поплавкового интегрирующего гироскопа (ПИГ), который охватывают отрицательной обратной связью [1]. Однако этот способ позволяет замерять вертикальную составляющую угловой скорости платформы только с точностью до погрешности контрольного ПИГ. Наиболее близким техническим решением является способ измерения угловой скорости платформы при помощи ПИГ с магнитоэлектрическим двигателем, охваченного отрицательной обратной связью, который работает в режиме модуляции кинетического момента [2]. Недостатком этого способа, сдерживающим дальнейшее увеличение точности, является появление помех, синхронных с модуляцией кинетического момента, вызванных изменением усилий, воздействующих на ротор гироскопа, при изменении его частоты вращения. В частности, основными причинами являются изменение тяжений между постоянными магнитами ротора и статорами из-за изменения токов в обмотках статоров вследствие изменения нагрузки на валу двигателя и изменения индуктивного сопротивления, а также изменение параметров газовых потоков в двигателе. Это видно из следующих рассуждений. Уравнение моментов на выходной оси контрольного ПИГ, установленного на гироплатформе и работающего в режиме датчика угловой скорости, записывается следующим образом:Ioc1
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/969.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106516/937.gif)
где
Iос1 - ток обратной связи в датчике момента ПИГ;
Kдм - крутизна характеристики датчика момента ПИГ;
H - кинетический момент гироскопа,
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/969.gif)
Mн-момент, обусловленный постоянными тяжениями между поплавком и корпусом ПИГ (токоподводы, реактивные моменты в датчиках угла и т.д.);
Mр - момент, обусловленный разбалансировкой поплавка;
A
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
A - коэффициент пропорциональности (неизвестная величина);
f(
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106516/937.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106516/937.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106516/937.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106516/937.gif)
Ioc2
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/969.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106044/916.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106516/937.gif)
где
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106044/916.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106601/2106601t.gif)
Из уравнения (3) видно, что погрешности, обусловленные моментами разбалансировки (Mр) и тяжений (Mн), в полезном сигнале (разность токов обратной связи) отсутствуют. Однако, полезный сигнал пропорционален не только искомой величине (
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/969.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106044/916.gif)
Ioc3
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/969.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106044/916.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106516/937.gif)
(Ioc1-Ioc3)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106044/916.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106601/2106601-2t.gif)
Изменяя затем ток правого статора на эталонную величину
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106044/916.gif)
Ioc4
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/969.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106044/916.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106516/937.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106601/2106601-3t.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106601/2106601-4t.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106044/916.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106601/2106601-5t.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/969.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106006/183.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106042/981.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106042/981.gif)
![способ измерения угловой скорости гироплатформы, патент № 2106601](/images/patents/365/2106601/2106601-6t.gif)
Класс G01C19/42 для индикации скорости поворота; для суммирования скоростей поворота