Управление первичными и вторичными колебаниями микромеханического гироскопа

• Автор: Ковалев, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 158 с. : ил.

1 Структура и математические модели микромеханического гироскопа

и его основных элементов

1.1 Состав и описание датчика угловой скорости на

базеММГ

1.2 Уравнения динамики и математическая модель

пространственного движения ЧЭ ММГ

1.3 Анализ динамики ЧЭ ММГ при воздействии гармонических моментов по оси вторичных колебаний

1.4 Динамика ММГ при воздействии угловой скорости движения основания

1.5 Математические модели электромеханических элементов конструкции

1.6 Математическая модель преобразователя “емкость-напряжение”

1.7 Характеристики датчиков момента с учетом моментов электростатического тяжения
1.8 Структурная схема объекта управления и его
математическая модель
2 Возбуждение и стабилизация первичных колебаний ММГ
2.1 Задачи системы управления первичными колебаниями
2.2 Использование резонансных свойств чувствительного элемента в контуре возбуждения. Амплитудная модель первичных колебаний ММГ
2.3 Основные принципы построения и классификация систем управления первичными колебаниями
2.4 Возбуждение первичных колебаний в автогенераторном режиме
2.5 Возбуждение первичных колебаний опорным генератором и
системой фазовой автоматической подстройки частоты
2.6 Способы линеаризации и коммутации управляющего момента
2.7 Стабилизация параметров первичных колебаний
2.8 Программа параметрического синтеза системы управления первичными колебаниями “Микродрайвер”
2.9 Широтно-импульсное управление ММГ параметрами
первичных колебаний
2.10 Анализ влияния разброса физических параметров ЧЭ ММГ на динамические характеристики системы стабилизации
2.11 Исследование системы управления первичными колебаниями методом полунатурного моделирования
3 Управление вторичными колебаниями ММГ
3.1 Задачи систем управления вторичными колебаниями и их классификация
3.2 Влияние демпфирующей обратной связи на характеристики

3.3 Влияние позиционной обратной связи на характеристики ММГ
3.4 Частотные характеристики огибающих вторичных колебаний
3.5 Анализ динамики фазных составляющих при управлении позиционной обратной связью
3.6 Модели динамики огибающих вторичных колебаний ММГ
3.7 Обобщенная модель и управление огибающими вторичных
колебаний ММГ
3.8 Система совмещения частот первичных и вторичных колебаний
на базе фазового детектора
3.9 Синтез регулятора для компенсации момента сил Кориолиса
при работе ММГ в режиме совмещенных частот
4 Экспериментальные исследования опытного образца ММГ
4.1 Описание и основные характеристики опытного образца ММГ
4.2 Анализ влияния расстройки частот на синфазную и
квадратурную составляющие вторичных колебаний ММГ
4.3 Оценка работоспособности и динамических характеристик
системы управления первичными колебаниями
4.4 Оценка работоспособности демпфирующей обратной связи в
системе управления вторичными колебаниями
Заключение
Список используемых источников

Независимый от угла момент управления определяется слагаемым 1дм о ■ При идмвк=иДМВК2 момент 1ДМ0 равен нулю, а момент (1дт +1дух)а отличен от нуля, что может использоваться для управления частотой вторичных колебаний.
С учетом (1-57) сумму и разности квадратов напряжений и1 и и2 можно записать в форме:
и2 +и22 = {ивот дмВК)2 +№чот дмвкг)2
= 21}НОТ2-2(ЦДМВК ДМВК2)иЯОТ + &ДМВКХ +УДМВК2^ (1-61)
и2-и2 ={икот-идмвкх)2 ~{ияот дмвкг)1
= 2(1/ дмвкг ~ и дмвкх )ияот + (1/ дмвкх2 “ и,дмвкг ) ■ (1 -62)
Поскольку напряжение икот является известным параметром измерительной системы, выбираемым из требований чувствительности схемы измерения и метода измерения, на основе (1.60)-(1.62) оказывается возможным рассчитать коэффициент датчика момента.
В конструкции ММГ ЦНИИ «Электроприбор» кдм =4.275-10-10 Ф, &ди = 620, кдух =5.457-10-10 Ф, кду2 =4.382-10-9 Ф, =398, Лф,2 =528.
Результаты, полученные в данном пункте, показывают существенное влияние моментов тяжения на моментные характеристики датчиков момента и механические характеристики ММГ. Полученные выражения для формирования моментных характеристик (1.51) и (1.60) позволяют учесть моменты тяжения при моделировании работы ММГ.