Устройство для измерения угловой скорости объекта

 

тcEcn z»z

МАТЩГ (библио го,ц, Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

559182

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ЗаЯвлено21.10,75 (2l) 2182730/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.05.77.Бюллетень № (45) Дата опубликования описания 26.07. г

) М. Кл. 01 P 9/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий

) УДК 531.775 (088.8) А.A. Головая, Э.Г. Морозов, Л.П. Степаненкова и Б. В. Ворожбитов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для изменения угловой скорости объектов, а также для создания инерциальных навигационных систем управления подвижными объектами. 5

Известные устройства для измерения уг» ловой скорости объектов, содержащие двухстепенный гироскоп, датчик угла, усилитель и датчик моментов, обладают ограниченным диапазоном измерения, связанным с невоз- i0 можностью создания мощного датчика момента без увеличения его габаритов.

В предлагаемом устройстве, с целью расширения диапазона измерений, двухстепенный гироскоп заключен в рамку так, что 15 ось подвеса его корпуса составляет с осью вращения рамки острый угол, а на осях подвеса рамки и корпуса гироскопа установлерьг двигатели, обмотки управления которых соединены с выходом датчика угла. 20

На чЕртеже представлена кинетическая схема, прибора.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, установленного в дополнительной рамке

2, причем ось 3 подвеса корпуса 1 образу- 25 ет некоторый малый угол ф с направлением оси 4 подвеса рамки 2.

По осям 4 подвеса рамки и 3 подвеса корпуса датчика в рамке установлены реверсивные шаговые двигатели 5 и 6, управляемые сигналом от датчика 7 угла, регистрирующего отклонения гироскопа от нулевого (исходного) положения, через усилитель

8.

Лепи: датчик 7 угла — усилитель 8— шаговый двигатель 5 с одной стороны и датчик 7 угла — усилитель 8 — шаговый двигатель 6 с другой призваны обеспечить принудительное вращение корпуса датчика соответственно вокруг осей 4 н 3 с равными, но противоположно направленными угловыми скоростями. Последнее достигается изменением полярности напряжений, снимаемых с выхода усилителя 8 и подаваемых на шаговые двигатели 5 и F!.

Датчик 7 угла и датчик 9 моментов, установленные по оси 10 подвеса гиромотора, совместно с усилителем 1 1 образуют

"электрическую пружину" .

559182

Измерение абсолютной угловой скорости объекта происходит следующим образом.

При вращении основания с некоторой угловой скоростью Ю ) в направлении оси 4 рамка 2 увлекается движением основания

12, поскольку шаговый двигатель 5 при отсутствии управляющего напряжения на его обмотке выступает в роли обычного механического редуктора необратимого типа.

Поворот рамки 2 приводит к возникнове- 1î нию гироскопического момента

Ah, Ни Cos Ч, () приложенного по оси 10 подвеса гиромотора. Под действием этого момента гироскоп начинает поворачиваться вокруг оси 10, отклоняясь на некоторый угол от своего первоначального положения, С появлением угла 5 "электрическая пружина", прикладывает к гироскопу момент О обратной связи (2) противодействующий повороту гироскопа. Оп новременно с датчика 7 угле сигнал, пред- 25 варительно усиленный в усилителе 8, подается на шаговые двигатели 5 и 6. Последние, прикладывая моменты по осям 4 и З подвеса, сообщают, корпусу датчика 1 принудительное вращательное движение вокруг ЗО указанных осей с угловыми скоростями

А и g»- Ch соответственно.

Исходя из уравнения баланса моментов по оси 10 подвеса гиромотора; угол поворота гироскопа в установившемся режиме определяется выражением

Н Г у> у2 (<2 ц (< ) - 2 ) (3) ос Ч

Как видно иэ соотношения (3), масштаб ный коэффициент определяется не отношени. ем вектора кинетическоУо момента Н к ко» эффициенту обратной связи К, а соотио+3 шепнем, что прйводит к значительному уменьшению К за счет сведения к нулю сигнала, снимаемого с дагчи » ка угла.

Формула изобретения

Устройство для измерения угловой скорости объекта, содержащее двухстепенный гироскоп, датчик угла, усилитель и датчик момента. отличающееся тем,что, с целью расширения диапазона измерений, двухстепенный гироскоп заключен в рамку так, что ось подВеса его корпуса составляет с осью вращения рамки острый угол, а на осях подвеса рамки и корпуса гироскопа установлены двигатели, обмотки управления которых соединены с выходом датчика угла.

559182

Тираж 1 1()1

97 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комите С та овета Министров СССР по делам изобретений и открытий

11ЗОЗ5 ° Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5 ф нлиал ППП "Патент", г. Ужго жго" од, ул. Проектная, 4

Ре

Составитель В. Ховнисаренхо едахтор О. Стенина Техред А, Богдан К оррехтор И. Галас

Заказ 1608/