ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….. 8
ГЛАВА 1. СПОСОБЫ ПОЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ
ИНФОРМАЦИОННО - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА
ОСНОВЕ ГИРОСТАБИЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ
ГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ В ДВИЖЕНИИ………........
21
1.1. Области применения информационно - измерительных систем на
основе управляемых гиростабилизаторов для измерения ускорения
силы тяжести (гравитационных измерений)……………………………….
23
1.2.1. Информационно - измерительные системы на основе
управляемых гиростабилизаторов для измерения ускорения силы
тяжести. Принципы построения. Обзор существующих технических
решений……………………………………………………………………….
28
1.2.2. Краткая характеристика и результаты некоторых
гравиметрических исследований с применением комплекса
«ГРИН»………………………………………………………………………..
59
1.3. Способы построения гиростабилизатора морского гравиметра с
системой коррекции настроенной на период Шулера с автономным
демпфированием собственных колебаний………………………………....
75
1.4. Двухосный индикаторный гиростабилизатор морского гравиметра с
системой коррекции, настроенной на период Шулера с автономным
демпфированием собственных колебаний, обеспечивающей
инвариантность системы к линейным ускорениям (с точностью до
малой величины ) при прямолинейном движении и при циркуляции
судна...........................................................................................................
84
1.5. Разработка контура ускоренной выставки длиннопериодной
гировертикали………………………………………………………………...
93
1.6. Гиростабилизатор морского гравиметра повышенной точности с
параметрической коррекцией сигнала первого интегратора системы
интегральной коррекции……………………………………………………..
100
3
1.7. Синтез контура стабилизации с высокими динамическими характеристиками…………………………………………………………….
108
Выводы по главе 1……………………………………………………...........
117
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУР АКСЕЛЕРОМЕТРИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ГИРОСТАБИЛИЗАТОРА МОРСКОГО ГРАВИМЕТРА С САМОНАСТРОЙКОЙ ПАРАМЕТРОВ……………………………….
120
2.1. Разработка и исследование структуры акселерометрической коррекции с самонастройкой параметров………………………………….
120
2.2. Способ технической реализации системы акселерометрической коррекции с самонастройкой параметров с применением дополнительного апериодического звена………………………………….
127
2.3. Разработка и исследование структуры акселерометрической коррекции с самонастройкой параметров с применением в качестве дополнительного звена комбинации апериодического и форсирующего звеньев первого порядка……………………………………………………..
132
2.4. Алгоритмы цифрового управления гиростабилизатором…………….
137
2.5. Анализ эффективности применения акселерометрической коррекции с самонастройкой параметров с целью уменьшения систематической погрешности гравиметра из-за ускорений и наклонов основания в случае нерегулярной качки……………………………………
141
2.6. Система для морских гравиметрических измерений повышенной точности с самонастройкой параметров……………………………………
144
Выводы по главе 2……………………………………………………………
151
ГЛАВА 3. ГИРОСТАБИЛИЗАТОР МОРСКОГО ГРАВИМЕТРА С КОМБИНИРОВАННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ……………………………
154
3.1. Функциональная схема гиростабилизатора с комбинированным управлением…………………………………………………………………..
154
3.2. Математическая модель гиростабилизатора с комбинированным управлением…………………………………………………………………..
155
4
3.3. Передаточные функции каналов компенсации возмущающих моментов……………………………………………………………………..
157
3.4. Структурные решения построения каналов компенсации возмущающих моментов и соотношения для выбора параметров… ……
158
3.5. Гиростабилизатор с комбинированным управлением и самонастройкой параметров каналов компенсации возмущающих воздействий…………………………………………………………………..
169
3.6. Математическая модель гиростабилизатора с комбинированным управлением и самонастройкой параметров каналов компенсации возмущающих воздействий……….…………………………………………
170
3.7. Результаты динамических исследований функционирования гиростабилизатора с комбинированным управлением и самонастройкой параметров каналов компенсации возмущающих воздействий….............
174
Выводы по главе 3……………………………………………………...........
176
ГЛАВА 4. СТРУКТУРНЫЕ РЕШЕНИЯ ПОСТРОЕНИЯ УСИЛИТЕЛЬНО - ПРЕОБРАЗУЮЩИХ ТРАКТОВ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ ГИРОСТАБИЛИЗАТОРОВ ИНФОРМАЦИОННО -ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ………………...
178
4.1. Исследование динамики акселерометра компенсационного типа и методика проектирования усилительно-преобразующего тракта..………
178
4.2. Исследование динамики датчика угловой скорости и методика проектирования усилительно-преобразующего тракта …………………..
190
4.3. Разработка аналого-цифрового преобразователя чувствительных элементов гироскопических систем с компенсацией апертурной погрешности………………………………………………………………….
196
4.4. Микромеханический акселерометр прямого преобразования с повышенной динамической точностью измерений………………………..
205
4.5. Способ повышения динамической точности микромеханического акселерометра………………..……………………………………………….
210
5
4.6. Алгоритмическая компенсация изменения нулевого сигнала микромеханического гироскопа от температуры………………………….
215
4.7. Система ориентации на микромеханических акселерометрах……….
219
4.8. Структурные решения, обеспечивающие увеличение динамической точности волнового твердотельного гироскопа……………………………
227
Выводы по главе 4……………………………………………………………
236
ГЛАВА 5. МИНИАТЮРНАЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННО - ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ И УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ ГИРОСТАБИЛИЗАТОРА………………….
240
5.1. Область применения………………........................……………………
240
5.2. Разработка математической модели двухосного индикаторного гиростабилизатора на микромеханических чувствительных элементах в режиме стабилизации…..……………………………….……………………
249 5.3. Анализ устойчивости. Динамика гиростабилизатора на неподвижном основании…………………………………………………….
258
5.4. Возмущения, действующие на двухосный индикаторный гиростабилизатор при трехкомпонентной качке основания………………
266
5.5. Имитационная модель гиростабилизатора в режиме стабилизации при трехкомпонентной качке основания………….………………………..
272
5.6. Структурная схема многофункциональной информационно-измерительной и управляющей системы на основе гировертикали на микромеханических чувствительных элементах…………….……............
276
5.7. Математическая модель многофункциональной гировертикали на микромеханических чувствительных элементах………………….............
285
5.8. Передаточные функции многофункциональной гировертикали на микромеханических чувствительных элементах ………………………….
291
5.9. Элементная база гировертикали……………………..…………………
298
5.10. Пример компоновочной схемы многофункциональной гировертикали на микромеханических чувствительных элементах ….....
301
5.11. Исследования динамики многофункциональной гировертикали на микромеханических чувствительных элементах. Определение
6
параметров системы коррекции и контуров стабилизации гировертикали………………………………………………………………..
302
5.12. Имитационная модель многофункциональной гировертикали на микромеханических чувствительных элементах и результаты исследования погрешностей на неподвижном и подвижном основании..
306
5.13. Способ формирования управляющего сигнала, обеспечивающего повышение быстродействия гировертикали………………………………
312
5.14. Погрешности информации об углах крена и тангажа в процессе программируемого поворота платформы, обусловленные отклонением параметров гировертикали от параметров вычислительного устройства..
315
5.15. Структурные решения построения многофункциональной гировертикали повышенной точности на микромеханических чувствительных элементах………………………………………………......
319
5.16. Способы повышения точности многофункциональной гировертикали на микромеханических чувствительных элементах…......
330
5.17. Особенности реализации гировертикали на микромеханических чувствительных элементах (ММЧЭ) и результаты испытаний………….
336
Выводы по главе 5……………………………………………………………
338
ГЛАВА.6. ДИНАМИКА ДВУХОСНОГО ИНДИКАТОРНОГО ГИРОСТАБИЛИЗАТОРА НА ДИНАМИЧЕСКИ - НАСТРАИВАЕМОМ ГИРОСКОПЕ……………………………………..
342
6.1. Математическая модель двухосного индикаторного гиростабилизатора на динамически - настраиваемом гироскопе в режиме стабилизации ………………………….............................................
343
6.2. Разработка имитационных моделей двухосного индикаторного гиростабилизатора на динамически - настраиваемом гироскопе………..
350
6.3. Способ построения контуров стабилизации повышенной точности и результаты математического моделирования динамических процессов двухосного индикаторного гиростабилизатора на динамически - настраиваемом гироскопе……………………………………………………
354
Выводы по главе 6……………………………………………………………
359
7
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………..
360
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………....
364
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ………
387
Приложение А………………………………………………………………..
388
Приложение Б………………………………………………………………..
391
