хкомпонентного гіроскопа
При формуванні сигналів у схемі двокомпонентного гіроскопа (див. рис. 2.2.1а) вхідні кутові швидкості перетворюються механічним гіроскопічним блоком (МДБ) 1 в кутове відхилення на нульовій частоті (? - комплексна координата, vr=0 , t - час).
Використовуючи кут?, електричні перетворювачі - датчики кута 3, 4 - формують вихідні сигнали U (), U (), що залежать від? 1 і? 2 відповідно. Двокомпонентний гіроскоп не видає інформації про кутову швидкість. У схемі формування інформації трехкомпонентного гіроскопа (див. Рис. 2.2.1б) МГБ 2 перетворює вхідні кутові швидкості в кутові відхилення, що мають у загальному випадку різні частоти? r і фази? r.
За рахунок відмінності частот і фаз? r при використанні опорного сигналу Uоп1 електричні перетворювачі 3, 4, 5 поділяють інформацію МГБ 2 по трьох каналах з видачею сигналів U (), U (), U (), обумовлених кутовими швидкостями відповідно. Якщо МГБ трехкомпонентного гіроскопа по екваторіальним осях має вібраційний вихід (реакція на постійну вхідну швидкість - коливання ротора щодо підстави), то при поділі інформації по каналах додатково використовують опорний сигнал, який, як і сигнал, формується гіроскопічним блоком. Таким чином, за рахунок збільшення кількості частот (r gt; 1) ТГ видає сигнали U (), U (), U (), що містять інформацію одночасно про трьох взаємно ортогональних складових абсолютної кутової швидкості підстави.
Перейдемо до розгляду схеми ТГ, узагальнюючого технічні рішення з використанням двухколечного ДНГ. [5]
. 2 Триосний динамічно настроюється гіроскоп
Трикомпонентний ДНГ (рис. 2.2.1) містить симетричний ротор 1, укріплений за допомогою зовнішніх тріснув 2, кілець 3 і 4, внутрішніх тріснув 5 на валу 6, встановленому на підшипниках в підставі 7. Прилад також містить встановлені в підставі датчики кута (ДУ) 8, 9, датчики моменту (ДМ) 10, 11, генератор опорних сигналів (ГОС) 12, генератор змінного струму (ГПТ) 13, смугові фільтри (ПФ) 14, 15, помножувачі 16, 17, суматор 18, режекторние фільтри (РФ) 19, 20.
Малюнок 2.2.1 Схема трехкомпонентного динамічно настроюваного гіроскопа з блоками обробки інформації
Виходи ГПТ 13 з'єднані з входами ДМ 10, 11. Виходи ДУ 8, 9 з'єднані з входами РФ 19, 20 відповідно, а також через ПФ 14, 15 з першими входами умножителей 16, 17, другі входи яких підключені до виходів ГОС 12, виходи блоків 16, 17 з'єднані з входами суматора 18.
Вал наведено в обертання щодо заснування з постійною швидкістю, званої швидкістю динамічної настройки. Двигун приводного обертання на малюнку не показаний. Подачею взаємно ортогональних сигналів частоти з виходів ГПТ на входи ДМ 10, 11 збуджують конусоподібні коливання полярної осі ротора з амплітудою.
Кутові повороти заснування в інерціальній просторі навколо екваторіальних осей, фіксують за відхиленнями підстави щодо середнього положення ротора на нульовій частоті (= 0), вимірюваним ДУ 8, 9 відповідно. РФ 19, 20 з центральною частотою настройки не пропускають коливальну складову сигналів ДУ частоти на вихід по каналах,.
За третьому каналу ПФ 14, 15 з центральною частотою відокремлюють високочастотні складові сигналів ДУ 8, 9, що містять інформацію про кутову швидкість, від низькочастотних складових. Вихідні сигнали ПФ 14, 15 подають через умножители 16, 17 на входи суматора 18, на другому входи умножителей надходять взаємно ортогональні сигнали опорної з виходів ГОС 12. З виходу суматора надходить сигнал, що містить інформацію про кутову швидкість.
Таким чином, збудження ротора здійснюється приведенням полярної осі в коливальний рух з єдиною частотою.
В якості інформативних параметрів використані:
по осях,? амплітуда кутового відхилення ротора на нульовій частоті;
по осі? амплітуда коливань ротора на частоті або зміна частоти коливань щодо опорної частоти.
Поділ по осях і () інформації, що надходить з виходів ДУ 8, 9, забезпечується за рахунок істотної відмінності частот сигналів по цих осях (). Тому в конструкцію двокомпонентного гіроскопа не потрібно вводити спеціальний ДУ для формування третього осі чутливості.
Для виключення перешкод, зумовлених нестабільністю швидкості приводного обертання, в приладі застосований ГОС 12. [3]
. 3 Динамічна модель
Для дослідження гіроскопа введемо в розгляд узагальнену динамічну модель, з якої як окремі випадки можна отримати всі відомі схеми трикомпонентних гіроскопів.
Динамічна модель (рис. 2.3.1) містить ротор 1, встановлений за допомогою ...
