Маятниковый кренодифферентометр

 

(1 об Г,,, (-;. .ф1

О Il И С А- Н И Е () 678286

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Сощиалмстических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 20.09.77 (21) 2527742/18-10 с присоер.ииеиием заявки №вЂ” (23) Приоритет—

2 (51) М. Кл

G 01 С 9/12. Гкударатввиньй комитат

СССР нн делам нзааретеннй н еткрмтнй

Опубликовано 05.08.79 Бюллетень № 29 (53) УДК

528 541(088 8) Дата опубликования описания 05.08,79.

Г, Ф. Бублик, И. Е, Глазунов, В. М. Слюсарь и В. Н. Федоров (72) Автори изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический институт им 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) МАЯТНИКОВЫЙ КРЕНОДИФФЕРЕНТОМЕТР

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для определения углов крена и дифферента подвижных объектов с помощью пространственного физического. маятника.

Известны маятниковые кренометры с компенсацией воздействия на них поступательных ускорений, содержащие физический маятник, на оси вращения которого установлен исполнительный элемент, управляемый по сигналам акселерометра, расположенного на корпусе подвижного объекта (т l н (2).

Однако при статических и динамических углах наклона корпуса объекта акселерометр, кроме действующего ускорения, измеряет и составляющую ускорения силы тяжести. Это приводит к неточности компенсации поступательного ускорения, действующего на физический маятник и, в конечном счете, к ошибке определения угла креМа. Указанные недостатки исключены в маятниковом кренодифферентометре с самокомпенсацией, применяемом на летательных аппаратах, в котором аселеромет-ры как чувствительные элементы петли обратной связи установлены на физическом маятнике, Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату, является маятниковый .кренодифферентометр с самокомпенсацией (31.

Он состоит из пространственного физического маятника, на осях подвеса которого установлены датчики углов крена и дифферента, а также датчики момента, управляемые через усилители от акселерометров, расположенных на маятнике. Управление датчиками момента по сигналам от акселометров позволяет изменять собственную частоту физического маятника за счет умейшения его жесткости. При этом уменьшается чувствительность кренодифферентометра к поступательным ускорениям на частотах, превышающих частоту собственных колебаний. В этом кренодифферентометре имеет место уменьшение его чувствительности лишь к переменным поступательным ускорениям.

Чувствительность же к постоянным ускорениям не изменяется. Уменьшение чувствительности кренодифферентометра к переменным поступательным ускорениям сопровождается ухудше678286

3 нием его устойчивости. Управление датчиками моментов по сигналам от акселерометров не позволяет изменять инерционность физического маятника, поэтому при уменьшении результмруюшей жесткости маятника повышается его чувствительность к возмущениям, обусловленным -угловым движением.

Целью изобретения является повышение

-динамической точности кренодифферентометра, Указанная цель достигается тем, что в известный кренодифферентометр, содержащий про-. странственный физический маятник, на осях подвеса которого установлены датчики углов крена и дифферента и датчики момента, управляемые через усилители от акселерометров, расположенных на маятнике, введены гироскопические датчики угловой скорости, соединенные с датчйками момента через усилительно-преобразующие блоки.

Датчики угловой скорости установлены на маятнике и каждый иэ них соединен с соответствующим датчиком момента. Введение в

t канал управления информации о параметрах углового движения физического маятника позволяет управлять амплитудно-частотной характеристикой кренодифферентометра, что способствует повышению его динамической точ1 ности в условиях качающегося основания. Кроме того, это позволяет обеспечить нечувствительность физического маятника к поступательным ускорениям.

На чертеже изображена кинематическая схема

-=-=-.— — кренодифферентометра.

Он содержит пространственный физический маятник 1;" на осях подвеса которого установлены датчики крена 2 и дифферента 3. Для управления движением маятника на осях подвеса установлены также датчики 4 и 5 момен1а, Управляющие воздействия датчиков момента формируются через усилители 6 и 7 па сигналам акселерометров 8 и 9 и через усилительно-преобразующие блоки 10 и 11 по сигналам гироскопических датчиков 12 и

13 утловой скорости. Акселерометры 8 и 9, а также гироскопические датчики 12 и 13 параметров углового двакения установлены на теле физического маятника. По сигналам акселерометров 8 и 9 датчики

" 4 и 5 формируют вдоль осей подвеса физического маятника моменты, компенсирующие влияние инерционных моментов от действия линейных ускорений, Гироскопические датчики

12 "и 13 параметров углового движения с поьющью усилительно-преобразующих блоков 10 и 11 и датчиков 4 и 5 формируют вдоль осей подвеса моменты, пропорциональные углу, угловой скорости и угловому ускорению фйзическо"Lo ìàÿòíèêà, что эквивалентно введению, так

t5 ния интегрирующих гироскопов, каждый из

ЗО

$0

4 называемых, "фиктивных" параметров — жесткостн, коэффициента демпфирования и момента инерции.

Это позволяет в широких пределах и достаточно эффективно управлять амплитудно-частотной характеристикой физического маятника.

Если в качестве датчиков 12 и 13 параметров углового движения маятника применять гироскопические датчики угловой скорости, то каждый из усилительно-преобразующих блоков 10 и ll должен иметь усилитель, интегрирующий усилитель и диффереицирующий усилитель. В случае применения в качестве датчиков 12 и.13 параметров углового движеусилительно-преобразующих блоков 10 и 11 должен иметь усилитель, дифференцируюший усилитель и дважды дифференцирующий усилитель.

Использование новых элементов — гироскопических датчиков параметров углового движения и усилительно-преобразующих блоков по.зволяет обеспечить повышение динамической точности известного маятникового кренодифферентометра в условиях качки объекта я компенсацию влияния поступательных ускорений с обеспечением необходимого запаса устойчивости по амплитуде.

Формула изобретения

Маятниковый кренодифферентометр, содержащий пространственный физический маятник, на осях подвеса которого расположены датчики углов крена и дифферента и датчики момента, управляемые через усилители от акселерометровустановленных: на маятнике, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью повышения диюмической точности кренодифферентометра в условиях качки объекта, в него введены гироскопические датчики угловой скорости и усилительно-преобразующие блоки, причем указанные датчики установлены на маятнике и каждый из них соединен с соответствующим датчиком момента через интегрирующий усилитель, усилитель и дифференцируюший уситель, входящие в усилительно-преобразующие блоки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 395712, кл. 6 01 С 9/12 1971.

2. "Теория и конструкция гироскопических приборов и систем". Под ред, Г. Д. Блюмина.

М., "Высшая школа", 1971, с. 253 — 260.

3. Патент США N 3537307, кл. 73 — 178, 1970.

678286

Составитель Л. Колюбакина

Техред О. Андрейко Корректор О. Ковинская

Редактор Л. Тюрина

Заказ 4542/27 Тираж 8бб Подписное

UHHHflH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, у»л. Проектная, 4 — чм