ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМЫЙ ГИРОСКОП

Изобретение относится к гироскопии и может быть использовано в системах инерциального управления движущимися объектами.
Известно построение электропривода динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ) по принципу вентильного электропривода (патент RU, №2158902, G01C 19/02, 1999 г.). Гироскоп содержит ротор в виде радиально намагниченного постоянного магнита с шарикоподшипниковыми опорами подвеса, маховик, установленный на валу и соединенный с ведущим валом посредством утоньшенного вала, статор, содержащий обмотку двигателя.
В результате построения электропривода ДНГ по принципу вентильного электропривода поддерживается постоянство вращающего момента на валу двигателя и постоянство скорости вращения ротора, но точность ДНГ остается низкой, т.к. угол между датчиком положения ротора и упругими перемычками ДНГ будет случайным, постоянным для каждого ДНГ.
Известен динамически настраиваемый гироскоп на базе схемы «электрической пружины», принятый за прототип.ДНГ содержит синхронный двигатель, маховик, соединенный с валом двигателя взаимно перпендикулярными упругими перемычками и электронный блок управления вращением двигателя (патент RU, №2101678, G01C 19/02, 1998 г.).
Такое выполнение ДНГ не учитывает большое изменение величины дрейфа от пуска к пуску (случайная составляющая дрейфа от пуска к пуску), обусловленная тем, что в момент достижения двигателем синхронизма угол между вектором вращающегося магнитного поля привода и упругими перемычками является случайным.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности ДНГ путем снижения случайной составляющей дрейфа от пуска к пуску.
Это достигается тем, что в ДНГ, включающем синхронный двигатель, маховик, соединенный с валом двигателя взаимно перпендикулярными перемычками и электронный блок управления вращением привода, дополнительно введен датчик положения ротора, состоящий из магнита, установленного на роторе привода и катушки, закрепленной на корпусе ДНГ.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен предлагаемый ДНГ; на фиг.2 - график зависимости дрейфа от угла между вектором вращающего магнитного поля привода и упругими перемычками, где φ - угол между вектором вращающегося магнитного поля и упругими перемычками, ω - величина дрейфа.
Динамически настраиваемый гироскоп содержит маховик 1 (фиг.1), укрепленный с помощью взаимно перпендикулярных перемычек 2 и 3 на валу 4, который вращается с помощью привода, состоящего из статора 5, ротора 6, магнита 7 датчика положения ротора. На корпусе гироскопа закреплена катушка 8 датчика положения ротора, сигнал с которой поступает в электронный блок 9, управляющий вращением привода.
ДНГ работает следующим образом.
0
Сначала для каждого ДНГ определяют зависимость величины дрейфа от угла между вектором вращающегося магнитного поля привода и упругими перемычками. Выбирают угол φ, в котором первая производная этой функции по углу близка к нулю. Электронный блок 9 управления вращением привода, по сигналу с датчика положения ротора, состоящего из магнита 7 и катушки 8, обеспечивает постоянство выбранного угла при каждом включении ДНГ.
Угол сдвига фаз между сигналом с датчика положения ротора и напряжением одной из фаз питания привода принимается за угол φ между вектором вращающегося магнитного поля привода и упругими перемычками 2 и 3. Постоянство угла при каждом включении обеспечивает электронный
блок 9, управляющий вращением привода путем изменения параметров питания.
0
Выбор угла φ фиг.2 в точке, где первая производная по углу близка к нулю обеспечивает минимальное изменение величины дрейфа от неточности поддержания электронным блоком 9 величины угла между вектором вращающегося магнитного поля привода и упругими перемычками.