Способы построения, алгоритмы работы и характеристики модуляционного гравиметрического датчика для работы на подвижном основании

• Автор: Кузнецов, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 201 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

Введение

1 Анализ рациональных подходов к построению гравиметрического датчика

1.1 Аналитический обзор современных гравиметрических измерителей

1.2 Принцип работы МГД

Результаты и выводы

2 Конструктивная схема и обоснование возможности построения МГД

2.1 Физическая модель модуляционного режима работы

2.2 Температурная модель статической характеристики М МА

2.3 Исследование факторов, вызывающих локальный перегрев перемычки ММА

2.4 Требования к основным инструментальным погрешностям МА
2.5 Анализ алгоритмических возможностей СИР для работы в модуляционном динамическом режиме измерения
Результаты и выводы
3 Конструктивная схема МГД и его математическая модель в условиях ускоренного движения основания
3.1 Полная математическая модель МГД
3.2 Упрощенная математическая модель МГД
3.3 Решение математической модели МГД во втором приближении
3.4 Усовершенствованный алгоритм системы управления МГД для работы
в условиях переменных ускорений основания
3.5 Анализ свойств модифицированного МГД при работе в условиях ускоренного движения основания
3.6 Подход к решению математической модели МГД с переменной
частотой модуляции
3.7 Алгоритм системы управления МГД с переменной частотой модуляции
для работы в условиях переменных ускорений основания
Результаты и выводы
4 Исследование основных погрешностей МГД и способы их уменьшения
4.1 Вибрационные и шумовые погрешности МГД
4.2 Анализ динамической погрешности МГД
4.3 Погрешность, обусловленная влиянием демпфирования, и способ ее уменьшения
4.4 Погрешности, обусловленные угловой подвижностью основания
Результаты и выводы
5 Практические исследования МГД
5.1 Макет из трех МГД и экспериментальная установка для его исследований
5.2 Настройка модуляционного динамического режима работы МГД
5.3 Методика определения параметров компенсационного режима работы
МА на нестабилизированном основании
5.4 Методика определения параметров дифференциального компенсационного режима работы МГД
5.5 Методика определения параметров модуляционного динамического режима работы МГД на неподвижном основании
5.6 Экспериментальные исследования МГД на неподвижном нестабилизированном основании
5.7 Схема из трех МГД, оценка ее метрологических и эксплуатационных характеристик
Результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ А Исследование частотных характеристик МА и МГД
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Варианты решения математической модели МА типа АК
ПРИЛОЖЕНИЕ В Программа имитационного моделирования работы МГД с
использованием решения математической модели во втором приближении
в среде МаОїсасі

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Принципиальная схема, краткое описание работы и
основные характеристики пульта управления макета из трех МГД
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Г рафики зависимостей сигналов, полученные в результате
экспериментальных исследований макета из трех МГД

Будем регулировать частоту/ вынужденных колебаний М с целью возбуждения его колебаний на частоте собственных недемпфированных колебаний М:
/ = (o/(2W7). (2.9)
При этом модуляционное воздействие, подаваемое на ДУ, определяется соотношением:
aW = (y sin (2т//+ 9), (2.10)
где ат - амплитуда модуляционного воздействия, ф- его начальная фаза.
По значению частоты/можно судить о величине продольной проекции ад КУ (согласно (2.9) и (2.7)) по соотношению [17]:
ал=(о21-к„/(т1). (2.11)
При этом точность измерений будет определяться стабильностью физических параметров М и в меныпей степени зависеть от стабильности источника питания, пассивных и активных элементов электроники обратной связи МА|.
Согласно (2.9), при наличии возмущений, обусловленных только модуляционным воздействием (2.10), считая Аяк =0, уравнение (2.8) можно записать в виде:
(2.12)
Таким образом, при совпадении собственной и вынужденной частот колебаний М, согласно (2.12), в цепи ДМ будет присутствовать квадратурная составляющая /, обусловленная наличием демпфирования М.
В общем случае, угол отклонения М можно описать суммой гармоник на частоте модуляционного воздействия:
а(/) = Д sin(2j/ + С учетом (2.13), решение для i уравнения (2.12) примет вид:
i (/) = Мх sin (27ift + ф) + / cos (27ift + ф), (2.14)
где М, = 2тг/2С - соgBjкт1; 2, = -2тг/2(; • сокД/кт1.
Согласно (2.13) и (2.14) для (2.12) будет справедливо соотношение:
А1М1 + ВЦ - 0. (2.15)