Общие сведения о днг

Вибрационные роторные трехстепенные гироскопы с внутренним кардановым подвесом, в которых упругие моменты торсионов компенсируются инерционными моментами вращающихся колец подвеса при динамической настройке, называются динамически настраиваемыми гироскопами.

В настоящее время гироскоп в индикаторных гироскопических стабилизаторах играет роль чувствительного элемента, моделирующего опорную систему координат. Широкое распространение динамически настраиваемых вибрационных гироскопов (ДНГ) объясняется, прежде всего, их невысокой стоимостью и относительно простой технологией изготовления.

Основными элементами конструкции ДНГ являются:

• · ротор
• · карданов подвес с упругими осями и элементами регулировки
• · датчик угла (ДУ)
• · датчик момента (ДМ)
• · привод с двигателями и опорами
• · корпус.

В качестве двигателя ДНГ получили распространение синхронные гистерезисные двигатели со специальными электронными схемами управления, обеспечивающие высокую стабильность вращения. Двигатель как источник теплоты и магнитных полей удален от подвеса. Разнесение электродвигателя и ротора приводит к снижению нагрева элементов ротора и внутреннего кольца электродвигателем, уменьшению смещения центра масс ротора относительно осей карданова подвеса, а, следовательно, к повышению точности вибрационного гироскопа.

ДНГ работают в режиме слежения корпуса гироскопа за угловым положением ротора, и углы отклонения ротора от корпуса невелики. Это позволяет измерять положение ротора ДНГ с помощью двух датчиков угла, расположенных на корпусе.

В качестве ДУ применяются индукционные, оптические датчики угла и другие, обычно торцевого исполнения. Пределы углового отклонения ротора в рабочем режиме малы (не более 1 5), поэтому ДУ должны обладать высокой чувствительностью (порядка 1).

Управление положением гироскопа осуществляется приложением управляющих моментов с помощью магнитоэлектрических датчиков моментов, также расположенных на корпусе прибора.

Корпус прибора герметизируется. Внутри корпуса прибора обычно находится водородно-гелиевая смесь (давление 0,65 4 кПа). Материал корпуса — пермаллой, который экранирует гироскоп от магнитных полей.

При динамической настройке прибора можно считать, что ось ротора гироскопа сохраняет свое положение в инерциальном пространстве неизменным (с точностью до погрешностей).

Измеряя угловое положение ротора относительно корпуса прибора в плоскости О вокруг осей О и О, получают с помощью ДУ информацию об углах и поворота корпуса (или платформы), на котором установлен ДНГ. Так как ДНГ работает в схеме индикаторного гиростабилизатора или в режиме обратной связи по моменту (схема ДУС), то углы отклонения ротора малы (не более нескольких угловых минут, обычно? 1).

ДНГ, применяемые в качестве чувствительных элементов индикаторных ГС, имеют преимущества перед гироскопами на шарикоподшипниковых подвесах силовых ГС из-за малых габаритов и массы при сохранении точностных характеристик (wо? 0,1 град/ч), возможности измерения углов поворота (или угловых скоростей) платформы вокруг двух взаимно перпендикулярных осей О, О. Малые габаритные размеры ДНГ, а также масса (не превышает 400 г) прибора и его элементов, отсутствие жидкости, в отличие от поплавковых гироскопов, позволяют создавать приборы с малым временем готовности (несколько минут и менее), по истечении которого его характеристики отвечают требованиям.

Введение

системы термостатирования, применение методов экстраполяции ССП и компенсации составляющих ССП с помощью алгоритмов, снижают время готовности до малых величин.