1 / 12 Next Page
Information
Show Menu
1 / 12 Next Page
Page Background

Устойчивость стационарных колебаний цилиндрического резонатора гироскопа…

Инженерный журнал: наука и инновации

# 5 2016

1

УДК 531.383

DOI 10.18698/2308-6033-2016-05-1493

Устойчивость стационарных колебаний

цилиндрического резонатора гироскопа

с электромагнитной системой управления

Д.А. Маслов

Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, 111250, Россия

Исследована динамика цилиндрического резонатора волнового твердотельного

гироскопа с электромагнитной системой управления, позволяющей по сравнению с

электростатической системой управления сокращать время готовности прибора

к работе. Построена математическая модель, описывающая колебания резона-

тора и электромагнитные процессы системы возбуждения колебаний во взаимо-

связанной форме. Показано, что при использовании позиционного возбуждения

появляется сопутствующее ему параметрическое возбуждение колебаний. Рас-

смотрен случай комбинированного возбуждения колебаний в результате одновре-

менного действия вынужденного позиционного возбуждения и сопутствующего

ему параметрического возбуждения колебаний. С помощью варианта метода

расщепления неавтономных систем дифференциальных уравнений с периодиче-

скими матрицами и критерия устойчивости Льенара —Шипара получено условие

асимптотической устойчивости стационарных колебаний резонатора гироскопа.

Построены области асимптотической устойчивости стационарных колебаний

резонатора гироскопа в пространстве параметров системы.

Ключевые слова:

волновой твердотельный гироскоп, цилиндрический резонатор,

параметрическое возбуждение, устойчивость колебаний.

Введение.

В настоящее время волновой твердотельный гироскоп

(ВТГ) является одним из перспективных датчиков инерциальной ин-

формации, применяемых в навигационных системах движущихся

объектов, в том числе космических аппаратов [1–3]. В основе функ-

ционирования ВТГ лежит физический принцип, заключающийся в

инерционных свойствах упругих волн колебаний в осесимметричном

теле [4]. Достоинством ВТГ с цилиндрическим резонатором является

относительная простота конструкции.

Наличие затухания колебаний резонатора гироскопа приводит к

необходимости их поддержания внешними силами. Однако для

управления колебаниями резонатора используются не только элек-

тростатические, пьезоэлектрические, индукционные, но и электро-

магнитные системы управления [5–13]. Выбор типа системы управ-

ления прибора зависит от требований, предъявляемых к нему. При-

менение электромагнитных датчиков позволяет сократить время