Введение
Глава 1. Состояние проблемы в настоящее время. Обзор методов температурной компенсации погрешностей инерциальных чувствительныхэлементов БИНС и синтеза цифровых систем управления 18
1.1. Компенсация температурных погрешностей измерителей угловых скоростей 18
1.2. Компенсация температурных погрешностей измерителей кажущегося ускорения 24
1.3. Постановка задачи формирования принципов построения универсального цифрового усилителя обратной связи и обобщённого алгоритма разработки измерителей угловой скорости и измерителей кажущегося линейного ускорения 28
Выводы по главе 1 31
Глава 2. Разработка схемотехнических решений компенсации температурных погрешностей электромеханических измерителей угловой скорости 32
2.1. Методика компенсации температурной погрешности ИУС с аналоговой обратной связью 32
2.2. Синтез регулятора системы управления ИУС с аналоговой обратной связью и обеспечением термоинвариантности его статической и динамических характеристик 37
2.3. Принцип построения цифрового усилителя обратной связи безобогревных измерителей угловой скорости и линейного ускорения с обеспечением термоинвариантности их основных технических характеристик 48
2.3.1. Синтез алгоритма работы цифровой обратной связи 48
2.3.2. Пример синтеза цифровой обратной связи для безобогревного поплавкового измерителя угловой скорости для обеспечения термоинвариантности его динамических характеристик 51
2.3.3. Температурная стабилизация масштабного коэффициента ДУС с ЦОС 56
Выводы по главе 2 57
Глава 3. Разработка термоинвариантного измерителя линейного ускорения с цифровой обратной связью 58
3.1. Конструкция и принцип действия кварцевого маятникового акселерометра 58
3.2. Математическая модель кварцевого маятникового акселерометра 66
3.3. Аппаратная система компенсации температурных погрешностей в блоке измерения кажущегося ускорения
3.3.1. Факторы, влияющие на стабильность и линейность масштабного коэффициента измерительного канала прибора 68
3.3.2. Методика аппаратного обеспечения температурной компенсации в блоке измерителей кажущегося ускорения КК «Союз-ТМА»
3.4. Алгоритм работы цифрового усилителя обратной связи кварцевого маятникового акселерометра при ЦАП преобразовании тока управления датчиком момента 80
3.5. Кварцевый маятниковый акселерометр с цифровым усилителем обратной связи с ШИМ-преобразователем
3.5.1. Принцип действия акселерометра с цифровым усилителем обратной связи с ШИМ-преобразователем 85
3.5.2. Работа ШИМ-преобразователя в системе цифровой обратной связи кварцевого маятникового акселерометра 88
3.5.3. Требования к алгоритму формирования широтно- модулированных импульсов 93
3.5.4. Алгоритм работы и программно-математическое обеспечение ЦУОС 94 3.6. Методика алгоритмической компенсации температурных погрешностей акселерометра с ЦУОС 100
Выводы по главе 3 102
Глава 4. Обобщенный цифровой регулятор для инерциальных измерителей и расширение диапазона измерения прецизионного акселерометра с ШИМ управлением 103
4.1. Обобщенный цифровой регулятор с широтно-импульсным управлением для измерителей угловых скоростей и кажущихся ускорений 103
4.1.1. Описание обобщенного цифрового усилителя обратной связи инерциального чувствительного элемента 104
4.1.2. Дискретная модель совокупного объекта управления 107
4.1.3. Определение передаточной функции дискретного регулятора
4.2. Результаты математического моделирования 112
4.3. Компенсация погрешности масштабного коэффициента прецизионного акселерометра с ШИМ-управлением в диапазоне измеряемых ускорений свыше 20 g 116
4.4. Обобщённый алгоритм разработки измерителя угловой скорости и кажущегося ускорения с универсальным цифровым усилителем обратной связи 123
Выводы по главе 4 126
Глава 5. Результаты экспериментальных исследований и лётных испытаний 127
5.1. Результаты испытаний измерителя угловых скоростей 127
5.2. Результаты испытаний блока измерителей линейного ускорения при различных температурах 130
5.3. Результаты испытаний КМА с ЦУОС и ШИМ - управлением в составе прибора БИЛУ для СУ КК «Союз - ТМА» 133
5.4. Температурная компенсация масштабного коэффициента в диапазоне измерения +50 g и смещения нулевого сигнала акселерометра с цифровым усилителем обратной связи 141
5.5. Результаты экспериментальной проверки методик компенсации разбалансировки маятника кварцевого маятникового акселерометра на ускорениях, больших 20 g 146
Выводы по главе 5 147
Заключение 148
Литература 151
