Система управления микромеханического вибрационного гироскопа с совмещенными частотами возбуждения и съема

• Автор: Тарасов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1. Особенности работы микромеханического вибрационного гироскопа с резонансным выходом

1.1. Обзор конструктивных схем

1.2. Описание конструкции МВГ разработки НИИ ИМ

1.3. Критичные технологические операции

1.4. Выбор схемы построения СУ МВГ

1.5. Особенности построения СУ МВГ резонансного типа

Выводы по Главе

Глава 2. Математическая модель МВГ и реализация АУ
2.1. Уравнения движения
2.2. Численная модель МВГ
2.2.1. Механический колебательный модуль
2.2.2. Система наблюдения
2.2.3. Система управления
2.3. Характеристики СУ
2.3.1. Диапазон регулировки собственной частоты
2.3.2. Диапазон измерения угловых скоростей
2.3.3. Время готовности
2.3.4. Полоса пропускания
2.4. Характеристики МВГ
2.5. Реализация алгоритма управления МВГ
Выводы по Главе
Глава 3. Результаты испытания образцов МВГ с настольной
электроникой
3.1. Блок настольной электроники МВГ

3.2. Перечень исследуемых параметров и блок-схема контрольно-проверочной аппаратуры для проведения
испытаний
3.3. Результаты испытаний
3.3.1. Результаты определения рабочих зазоров
3.3.2. Результаты определения собственных частот и
добротностей
3.3.3. Результаты точностных испытаний
3.3.3.1. Масштабный коэффициент и его нелинейность
3.3.3.2. Нестабильность нулевого сигнала
3.3.3.3. Полоса пропускания
3.3.3.4. Стабильность поддержания разности фаз
3.4. Сравнение результатов моделирования с
экспериментальными данными
3.4.1. Параметры МКМ
3.4.2. Параметры СН
3.4.3. Оценка характеристик СУ и параметров МВГ по
результатам испытаний его подсистем
Выводы по Главе
Глава 4. Основные погрешности МВГ и доработка СУ с учетом этих погрешностей
4.1. Погрешности от неточности формирования зазоров в
ёмкостных датчиках
4.2. Квадратурная помеха
4.2.1. Определение квадратурной помехи по характеру
кривых выбега МВГ
4.2.2. Численная модель выбега
4.2.3. Квадратурная помеха при замкнутой СУ

4.2.4. Особенности настройки СУ при наличии квадратурной
помехи
4.3. Нелинейные эффекты
4.3.1. Нелинейность в электростатических датчиках силы
4.3.1.1. Математическая модель
4.3.1.2. Выбор закона управления
4.3.2. Нелинейность СН
4.4. Экспериментальная оценка возможности повышения
полосы пропускания
4.5. Скорректированный алгоритм управления
Выводы по Главе
Общие выводы и заключение
Список литературы

W. Geiger из LITEF GmbH отметил в [47] 4 варианта построения СУ МВГ:
- возбуждение первичных колебаний на резонансной частоте;
- стабилизации амплитуды первичных колебаний или амплитуды скорости угловых колебаний;
- компенсации момента Кориолиса;
- подавления квадратурной составляющей.
В работе A.C. Ковалева [17] на основании анализа зарубежных и отечественных источников приводится классификация систем управления первичными колебаниями (СУПК) по ряду классификационных признаков, обобщающая доступную информацию по различным схемам систем управления (Рис. 1.16).
Рис. 1.16. Классификация систем управления первичными колебаниями микромеханических гироскопов, предложенная A.C. Ковалевым [17]