Инерциальные измерительные системы параметров движения объектов на основе короткопериодных маятников. Теория и проектирование

• Автор: Иванов, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 351 с. : ил.

ГЛАВА 1. ИНЕРЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ И ВОЗМУЩЕНИЯ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ
НАНИХ

1Л. Параметры движения объектов и инерциальные методы их измерения

1.1.1. Угловые скорости и ориентация объекта

1.1.2. Ускорения, скорости и линейные перемещения точек объекта

1.1.3. Ускорение произвольной точки объекта, движущегося по вращающейся Земле

1.2. Характеристики внешних воздействий, обусловленных

качкой корабля

1.3. Характеристики внешних воздействий, обусловленных колебаниями подводных буксируемых объектов
1.4. Характеристики внешних воздействий, обусловленных колебаниями железнодорожных транспортных средств

1.5. Математическая модель рельсового пути

1.6. Математическая модель динамического взаимодействия движущегося железнодорожного транспортного средства и упругого пути
1.7. Статистические характеристики возмущений, действующих на инерциальные измерительные системы, размещенные на

железнодорожных транспортных средствах
1.8. Характеристики внешних воздействий, обусловленных колебаниями автомобильных транспортных средств
1.9. Анализ погрешностей гироскопических систем с маятниковой горизонтальной системой коррекции

1.10. Направления повышения точности инерциальных измерительных систем на базе короткопериодных маятников с использованием
принципов самонастройки
Выводы к главе
Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ КОРОТКОПЕРИОДНЫХ МАЯТНИКОВ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
2.1. Обзор литературы
2.2. Уравнения движения возмущённого физического маятника
2.3. Исследование влияния вибрации оси подвеса на динамику маятника
2.4. Исследование влияния угловых колебаний основания на динамику маятника
2.5. Малые колебания монокристаллического маятника
2.6. Уравнения движения и динамика монокристаллического
маятника
2.7. Результаты численного исследования динамики
монокристаллического маятника
Выводы к главе
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ УГЛОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ КОЛЕБАНИЙ ОБЪКТОВ НА ОСНОВЕ КОРОТКОПЕРИОДНЫХ МАЯТНИКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИНЦИПА САМОНАСТРОЙКИ ПАРАМЕТРОВ
3.1. Постановка задачи синтеза
3.2. Этапы синтеза контура самонастройки
3.3. Выбор критерия самонастройки и принципа построения контура самонастройки гировертикали с самонастраивающейся системой коррекции
3.4. Синтез алгоритмов идентификации параметров возмущения
3.5. Синтез закона изменения настраиваемых параметров.
Структура контура самонастройки
3.6. Математическая модель гировертикали с самонастраивающейся
системой коррекции
Выводы к главе
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ВЕРТИКАЛЬНОЙ КАЧКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИНЦИПОВ САМОНАСТРОЙКИ ПАРАМЕТРОВ
4.1. Аналоговые интегрирующие устройства
4.2. Цифровые интегрирующие устройства
4.3. Синтез самонастраивающихся интегрирующих устройств
Выводы к главе
ГЛАВА 5. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ И УГЛОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ
КОРОТКОПЕРИОДНЫХ МАЯТНИКОВ
5.1. Исследование устойчивости гировертикали с самонастраивающейся системой коррекции при использовании линейного датчика вертикали
5.2. Исследование устойчивости гировертикали с самонастраивающейся системой коррекции при использовании нелинейного датчика вертикали
5.3. Исследование погрешности гировертикали с самонастраивающейся системой коррекции и линейным датчиком вертикали
5.4. Исследование погрешности гировертикали с самонастраивающейся
системой коррекции и нелинейным датчиком вертикали
Выводы к главе
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛОВОЙ ГИРОВЕРТИКАЛИ С САМОНАСТРАИВАЮЩЕЙСЯ СИСТЕМОЙ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ КОРРЕКЦИИ ПРИ СЛУЧАЙНЫХ ВОЗМУЩЕНИЯХ
Граничные условия в этом случае имеют вид
г(0>/) = -5_е*“; 2(0,0 = 0; z(a>,f) = 0.
(1.57)
Решение уравнения (1.56) может быть записано в виде
z(y,t) = w(y)eiM, (1.58)
где w(y) — форма статического прогиба рельса, определяемая выражением (1.54).
Подставляя (1.58) в уравнение (1.56), получаем дифференциальное уравнение зависимости прогиба рельса от координаты у и частоты изменения нагрузки со
EL - +(к- а2т + ia>czn )w{y) = 0. (1-59)

Уравнение (1.59) отличается от уравнения (1.51) только тем, что его коэффициенты являются комплексными величинами. Его решение имеет тот же вид (1.52), что и решение уравнения (1.51)
w(y) = —-—е х | cos—+sin—] = ———Tj(y), (1.60)
2k*L { L Lj 2k*L ’ >
где вместо к имеем комплексную величину

к*-^{к-со2т)2+со2с]пе к-с,2т . (1-61)
Таким образом, полученные выражения (1.54) и (1.60) показывают
зависимость вертикального прогиба рельса от действующей на него
статической и динамической нагрузки.