Безгироскопные построители вертикали и измерители на их основе

• Автор: Якимова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 214 с. : ил

Содержание
Введение
1 Анализ существующих построителей вертикали. Постановка задачи
1.1 Общие сведения
1.2 Маятниковые приборы и системы
1.2.1 Классификация маятников
1.2.2 Дифференциальное уравнение однокомпонентного физического маятника
1.2.3 Достоинства и недостатки маятниковых приборов и систем
1.2.4 Маятник, не возмущаемый силами инерции
1.3 Гироскопические вертикали
1.3.1 Классификация гироскопических вертикалей
1.3.3 Достоинства и недостатки гироскопических вертикалей
1.4 Акселерометрические построители вертикали
1.4.1 Общие положения
1.4.2 Линейные акселерометры
1.4.3 Схемы акселерометрических построителей вертикали и формулы для вычисления углов ориентации
1.4.4 Дифференциальное уравнение движения маятникового компенсационного акселерометра
1.4.5 Использование акселерометрических построителей вертикали
1.5 Постановка задачи
1.6 Выводы по главе
2 Исследования компенсированного физического маятника
2.1 Основная идея и электрокинематическая схема компенсированного физического маятника
2.2 Влияние неидеальности элементов на поведение компенсированного маятника
2.3 Выводы по главе
3 Алгоритмы обработки информации в акселерометрических построителях вертикали
3.1 Вводные замечания

3.2 Аксе лерометрический построитель вертикали
3.3 Алгоритмы определения ориентации объектов для акселерометрического построителя вертикали, работающего на неподвижном основании
3.4 Анализ точности алгоритмов определения углов крена и тангажа при работе построителя на неподвижном основании
3.5 Фильтрация в акселерометрическом построителе вертикали
3.6 Выводы по главе
4 Математическое моделирование акселерометрического построителя вертикали, установленного на подвижном основании
4.1 Вводные замечания
4.2 Разработка математической модели прибора ориентации
4.2.1 Импульсная характеристика
4.2.2 Математическая модель входного воздействия
4.2.3 Анализ частотного спектра входного воздействия
4.2.4 Математические модели фильтров низких частот
4.2.5 Влияние скорости выполнения алгоритмов обработки информации на работу акселерометрического построителя вертикали
4.2.6 Математическая модель построителя вертикали
4.3 Исследование математической модели построителя вертикали при отсутствии фильтров
4.3.1 Исследование динамики построителя вертикали при вращении вокруг некоторой оси относительно инерциального пространства
4.3.2 Исследование динамики построителя вертикали при моногармонической качке вокруг оси ОХ
4.3.3 Исследование динамики построителя вертикали при однократных ударах
4.3.4 Исследование динамики построителя вертикали при вибрации
4.3.5 Исследование динамики построителя вертикали при постоянном ускорении
4.4 Исследование математической модели построителя вертикали
при наличии фильтров
4.4.1 Выбор местоположения и типа фильтров
4.4.2 Исследование параметров построителя вертикали с фильтрами
Баттерворта
4.5 Выводы по главе
5 Экспериментальные исследования
5.1 Вводные замечания
5.2 Цели и задачи экспериментальных исследований
5.3 Конструкция акселерометрического построителя вертикали
5.3.1 Общая компоновка акселерометрического построителя вертикали
5.3.2 Блок датчиков
5.3.4 Технические характеристики трехкомпонентного акселерометра
5.3.5. Модуль АЦП
5.3.5 ЭВМ
5.4 Калибровка акселерометров
5.5 Исследования точности определения ориентации неподвижного основания с помощью акселерометрического построителя вертикали
5.5.1 Оборудование, необходимое для исследования точности определения ориентации на неподвижном основании с помощью акселерометрического построителя вертикали
5.5.2 Методика проведения эксперимента
5.5.3 Порядок проведения эксперемента
5.5.4 Результаты исследования статической характеристики акселерометров
5.5.5 Результаты исследования точности определения углов крена и тангажа акселерометрическим построителем вертикали
5.6 Амплитудно-частотная характеристика построителя вертикали
5.6.1 Оборудование, необходимое для определения амплитудно-частотной характеристики построителя вертикали
5.6.2 Методика определения АЧХ
5.6.3 Порядок проведения эксперемента при определении АЧХ
5.6.4 Результаты исследования АЧХ акселерометра
5.7 Исследование поведения акселерометров при качке

и2=К2и1, (1.19)

К2 - коэффициент передачи усилителя 2; и2 - напряжение на выходе усилителя 2.
Уравнение интегратора
Нз=— /и1&+и3(0), (1.20)

Т3 - постоянная времени интегратора 3;
Чз - напряжение на выходе интегратора; изр) - начальные условия.
Уравнение сумматора
иЕ=и2+и3, (1-21)
где и^- напряжение на выходе сумматора.
Для составления дифференциального уравнения усилителя мощности, преобразователя тока в напряжение и датчика момента воспользуемся эквивалентной схемой выходной цепи акселерометра (см. рис. 1.8). Эквивалентная схема усилителя мощности может быть представлена последовательным соединением генератора напряжения величиной и4 и активного сопротивления К«ых 4- Причем, будем считать, что напряжение генератора и4 прямопропорционально входному напряжению и^. Учтем влияние нагрузки усилителя на работу всего каскада.
Рис. 1.8. Эквивалентная схема выходной цепи акселерометра