×
20.03.2013
216.012.300b

СПОСОБ ГИРОСКОПИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛАТФОРМЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002477834
Дата охранного документа
20.03.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гироскопической технике, а именно к управляемым гиростабилизаторам с косвенной стабилизацией, работающим на подвижных объектах. Способ заключается в том, что для стабилизации положения платформы, установленной на основании с возможностью вращения относительно оси, параллельной основанию, определяют угол поворота платформы относительно стабилизируемого положения и скорость изменения угла поворота. Определяют угловую скорость основания относительно оси, параллельной оси вращения платформы, формируют управляющий сигнал, который подают на исполнительный двигатель, поворачивающий платформу и компенсирующий моменты, возмущающие стабилизируемую платформу. Дополнительно определяют угол поворота платформы относительно основания, в момент изменения знака угловой скорости фиксируют значение угла поворота платформы относительно основания, а к управляющему сигналу добавляют дополнительный сигнал, который формируют в функции отклонения угла поворота основания относительно угла, зафиксированного в момент изменения знака угловой скорости. Дополнительный сигнал формируют пропорционально зависимости момента сухого трения от угла поворота основания. Изобретение обеспечивает повышение точности гиростабилизатора за счет компенсации возмущающего момента от сухого трения в опорах платформы. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к гироскопической технике, а именно к управляемым гиростабилизаторам с косвенной стабилизацией, работающим на подвижных объектах и предназначенным для стабилизации положения чувствительных элементов.

Известны способы гироскопической стабилизации, в которых повышение точности гиростабилизатора достигается за счет формирования компенсирующих моментов, разгружающих ось стабилизируемой платформы от возмущающих моментов (патент США №3920199, патенты России №№2011171, 2193160).

Ближайшим аналогом (прототипом) заявляемого изобретения является способ гироскопической стабилизации, описанный в книге Бесекерский В.А, Фабрикант Е.А. Динамический синтез систем гироскопической стабилизации. Л.: Судостроение, 1968, стр.105-124. В известном способе, принятом за прототип, повышение точности гиростабилизатора достигается за счет компенсации возмущающих моментов от вязкого трения в оси подвеса платформы.

Способ-прототип заключается в том, что для стабилизации положения платформы, установленной на основании с возможностью вращения относительно оси, параллельной основанию, определяют угол поворота платформы относительно стабилизируемого положения и скорость изменения угла поворота, затем определяют угловую скорость основания относительно оси, параллельной оси вращения платформы, формируют управляющий сигнал для управления положением платформы, подают управляющий сигнал на исполнительный двигатель и компенсируют моменты, возмущающие стабилизируемую платформу.

В известном способе гироскопической стабилизации управляющий сигнал формируется с использованием угла поворота платформы относительно стабилизируемого положения и скорости его изменения, измеряемых инерциальными датчиками, установленными на платформе. Для уменьшения ошибки от вязкого трения в опорах подвеса платформы к управляющему сигналу добавляют сигнал, сформированный как сумма производных движения основания относительно оси, параллельной оси вращения платформы. Однако при этом не компенсируется ошибка от сухого трения в опорах платформы. Сухое трение в опорах платформы изменяется при изменении направления движения основания, изменение момента сухого трения возмущает систему стабилизации и вызывает ошибку, доминирующую среди погрешностей гиростабилизатора.

Задачей изобретения является повышение точности гиростабилизатора за счет компенсации возмущающего момента от сухого трения в опорах платформы.

Задача решается тем, что в известном способе гироскопической стабилизации, заключающемся в том, что для стабилизации положения платформы, установленной на основании с возможностью вращения относительно оси, параллельной основанию, определяют угол поворота платформы относительно стабилизируемого положения и скорость изменения угла поворота, определяют угловую скорость основания относительно оси, параллельной оси вращения платформы, формируют управляющий сигнал для управления положением платформы, подают управляющий сигнал на исполнительный двигатель, поворачивающий платформу и компенсирующий моменты, возмущающие стабилизируемую платформу, дополнительно определяют угол поворота платформы относительно основания, в момент изменения знака угловой скорости фиксируют значение угла поворота платформы относительно основания, а к управляющему сигналу добавляют дополнительный сигнал, который формируют в функции отклонения угла поворота основания относительно угла, зафиксированного в момент изменения знака угловой скорости.

Отклонение угла поворота основания относительно угла, зафиксированного в момент изменения знака угловой скорости, определяют путем интегрирования угловой скорости.

Дополнительный сигнал формируют пропорционально зависимости момента сухого трения от угла поворота основания.

Блок-схема устройства, реализующего заявляемый способ гироскопической стабилизации, приведена на фиг.1.

Устройство содержит платформу 1, установленную на подшипниковых опорах 2 и 3 на основании 4 с вращением относительно оси, параллельной основанию 4, исполнительный двигатель 5, установленный на основании 4 и осуществляющий поворот платформы 1, установленный на платформе 1 гироскопический датчик угла 6 с осью чувствительности, параллельной оси вращения платформы 1, установленный на основании 4 датчик угловой скорости 7 с осью чувствительности, параллельной оси вращения платформы 1, и блок управления 8. Входы блока управления 8 соединены с выходами гироскопического датчика угла 6 и датчика угловой скорости 7, а выход подключен к исполнительному двигателю 5.

Устройство работает следующим образом.

Исполнительный двигатель 5, отрабатывая управляющий сигнал, поступающий с блока управления 8, удерживает платформу 1 в стабилизируемом положении, при котором сигнал с гироскопического датчика угла 6 равен нулю. При колебаниях основания 4 вокруг оси вращения платформы 1 система стабилизации испытывает возмущения, под действием которых платформа 1 отклоняется от заданного положения. При колебаниях основания 4 вокруг оси вращения платформы 1 датчик угловой скорости 7 вырабатывает сигнал, пропорциональный угловой скорости основания. Сигнал угловой скорости от датчика 7 поступает на вход блока управления 8, где добавляется к управляющему сигналу для компенсации возмущения от вязкого трения. Кроме того, в блоке 8 из сигнала датчика 7 в функции отклонения угла поворота основания 4 относительно угла, зафиксированного в момент изменения знака угловой скорости, формируется дополнительный сигнал, который добавляется к управляющему сигналу, подаваемому на исполнительный двигатель 5, и препятствует отклонению платформы 1 от заданного положения.

Таким образом, в описанном устройстве для стабилизации положения платформы 1, установленной на основании 4 с возможностью вращения относительно оси, параллельной основанию 4, определяют угол поворота платформы 1 относительно стабилизируемого положения и скорость изменения угла поворота, определяют угловую скорость основания 4 относительно оси, параллельной оси вращения платформы 1, формируют управляющий сигнал для управления положением платформы 1, подают управляющий сигнал на исполнительный двигатель 5, поворачивающий платформу 1 и компенсирующий моменты, возмущающие стабилизируемую платформу 1, дополнительно определяют угол поворота платформы 1 относительно основания 4, в момент изменения знака угловой скорости основания 4 фиксируют значение угла поворота платформы 1 относительно основания 4, а к управляющему сигналу добавляют дополнительный сигнал, который формируют в функции отклонения угла поворота основания 4 относительно угла, зафиксированного в момент изменения знака угловой скорости. Формирование и подача дополнительного сигнала на исполнительный двигатель 5 обеспечивает компенсацию возмущающего момента, обусловленного сухим трением в подшипниковых опорах 2 и 3, и повышение точности стабилизации положения платформы 1.

Отклонение угла поворота основания 4 относительно угла, зафиксированного в момент изменения знака угловой скорости, определяют, в частности, путем интегрирования угловой скорости.

Дополнительный сигнал формируют, в частности, пропорционально зависимости момента сухого трения от угла поворота основания 4.

Использование данного способа позволяет существенно повысить точность гиростабилизаторов, используемых на подвижных объектах, в результате подавления возмущений, возникающих при колебаниях основания в моменты изменения угловой скорости основания. Повышение точности гиростабилизаторов достигается за счет уменьшения на порядок и более составляющей ошибки, обусловленной сухим трением в подшипниковых опорах.


СПОСОБ ГИРОСКОПИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛАТФОРМЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 46.
27.06.2013
№216.012.518b

Измеритель угловой скорости

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа. Измеритель угловой скорости содержит два микромеханических гироскопа (ММГ), акселерометр и устройство преобразования сигналов. Устройство преобразования сигналов включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486468
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.518c

Способ подавления ложного сигнала в измерителе угловой скорости с микромеханическими гироскопами

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам вибрационного типа. Для измерителя угловой скорости вибрационные микромеханические гироскопы выбираются с разными резонансными частотами подвеса инерционной массы по оси первичных колебаний, а в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486469
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.08.2013
№216.012.5dfd

Устройство с комплексированными носителями равномерных угловых шкал разной дискретности для калибровки углозадающих и угломерных приборов

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам поворотного типа для калибровки углозадающих и угломерных приборов в фиксированных точках (отметках) шкалы. Заявленное устройство для калибровки углозадающих и угломерных приборов в фиксированных отметках шкалы, содержащее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489682
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.68ec

Способ обработки информации в гидроакустической антенне

Использование: изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу обработки информации в гидроакустической антенне. Сущность: рассматривается способ снижения структурной составляющей помехи в сигнале гидроакустического приемника, жестко закрепленного на корпусе антенны,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492507
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.705b

Приемный гидроакустический блок

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при изготовлении гидроакустических антенн и антенных модулей. Гидроакустический приемный блок состоит из системы крепления гидроакустического блока к формообразующему каркасу гидроакустической антенны, гидроакустического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494414
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.10.2013
№216.012.76fb

Антенный модуль

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при разработке антенн гидроакустических систем и комплексов. Технический результат - снижение мощности отраженной антенной гидроакустической волны и повышение чувствительности гидроакустических датчиков. Антенный модуль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496119
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.7af8

Приемная гидроакустическая антенна и способ оценки амплитудно-частотных характеристик гидроакустических приемников

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено для диагностики чувствительных элементов гидроакустических антенн. Технический результат - возможность оперативного контроля работоспособности чувствительных элементов антенны и построение амплитудно-частотных характеристик...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497142
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7f27

Способ изготовления ротора электростатического гироскопа

Изобретение предназначено для использования при изготовлении чувствительных элементов электростатических гироскопов. На сферическую поверхность ротора гироскопа после финишной балансировки и сферодоводки наносят износостойкое тонкопленочное покрытие нитрида титана методом магнетронного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498224
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7fa9

Способ оценки полного профиля вертикального распределения скорости звука

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при формировании оценки полного профиля вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) по его измеренному в некотором диапазоне глубин фрагменту. Сущность: в способе осуществляется достраивание полного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498354
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.02.2014
№216.012.a277

Установка для напыления покрытий на прецизионные детали узлов гироприборов

Изобретение относится к установке для напыления покрытий на прецизионные детали узлов гироприборов и может быть использовано в точном приборостроении. Мишень-распылитель создает кольцевую зону потока испаряемого материала средним диаметром D. Держатели с узлами крепления напыляемых деталей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507306
Дата охранного документа: 20.02.2014
Показаны записи 1-10 из 28.
27.06.2013
№216.012.518b

Измеритель угловой скорости

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа. Измеритель угловой скорости содержит два микромеханических гироскопа (ММГ), акселерометр и устройство преобразования сигналов. Устройство преобразования сигналов включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486468
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.518c

Способ подавления ложного сигнала в измерителе угловой скорости с микромеханическими гироскопами

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам вибрационного типа. Для измерителя угловой скорости вибрационные микромеханические гироскопы выбираются с разными резонансными частотами подвеса инерционной массы по оси первичных колебаний, а в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486469
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.08.2013
№216.012.5dfd

Устройство с комплексированными носителями равномерных угловых шкал разной дискретности для калибровки углозадающих и угломерных приборов

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам поворотного типа для калибровки углозадающих и угломерных приборов в фиксированных точках (отметках) шкалы. Заявленное устройство для калибровки углозадающих и угломерных приборов в фиксированных отметках шкалы, содержащее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489682
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.68ec

Способ обработки информации в гидроакустической антенне

Использование: изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу обработки информации в гидроакустической антенне. Сущность: рассматривается способ снижения структурной составляющей помехи в сигнале гидроакустического приемника, жестко закрепленного на корпусе антенны,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492507
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.705b

Приемный гидроакустический блок

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при изготовлении гидроакустических антенн и антенных модулей. Гидроакустический приемный блок состоит из системы крепления гидроакустического блока к формообразующему каркасу гидроакустической антенны, гидроакустического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494414
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.10.2013
№216.012.76fb

Антенный модуль

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при разработке антенн гидроакустических систем и комплексов. Технический результат - снижение мощности отраженной антенной гидроакустической волны и повышение чувствительности гидроакустических датчиков. Антенный модуль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496119
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.7af8

Приемная гидроакустическая антенна и способ оценки амплитудно-частотных характеристик гидроакустических приемников

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено для диагностики чувствительных элементов гидроакустических антенн. Технический результат - возможность оперативного контроля работоспособности чувствительных элементов антенны и построение амплитудно-частотных характеристик...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497142
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7f27

Способ изготовления ротора электростатического гироскопа

Изобретение предназначено для использования при изготовлении чувствительных элементов электростатических гироскопов. На сферическую поверхность ротора гироскопа после финишной балансировки и сферодоводки наносят износостойкое тонкопленочное покрытие нитрида титана методом магнетронного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498224
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7fa9

Способ оценки полного профиля вертикального распределения скорости звука

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при формировании оценки полного профиля вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) по его измеренному в некотором диапазоне глубин фрагменту. Сущность: в способе осуществляется достраивание полного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498354
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.02.2014
№216.012.a277

Установка для напыления покрытий на прецизионные детали узлов гироприборов

Изобретение относится к установке для напыления покрытий на прецизионные детали узлов гироприборов и может быть использовано в точном приборостроении. Мишень-распылитель создает кольцевую зону потока испаряемого материала средним диаметром D. Держатели с узлами крепления напыляемых деталей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507306
Дата охранного документа: 20.02.2014
+ добавить свой РИД