9 / 14
Уменьшение дрейфа динамически настраиваемого гироскопа от запуска к запуску
Инженерный журнал: наука и инновации
# 1·2017 9
разностные моменты инерции каждого кольца подвеса;
H
— кинети-
ческий момент гироскопа; Ψ
0
— начальная фаза колебаний; φ — угол
между направлением вектора угловых колебаний и осью
x
корпуса
гироскопа [6].
Как видно из формул (2)–(4), значения возникающих сил зависят
от направления намагниченности материала ротора гиродвигателя
(угол γ). Следовательно, можно сформулировать два способа умень-
шения погрешности:
1)
поддержание одинакового направления намагниченности ро-
тора гиродвигателя от запуска к запуску для обеспечения одинаковой
величины возникающего систематического дрейфа;
2)
поддержание такого направления намагниченности ротора гиро-
двигателя, при котором систематический дрейф ДНГ в запуске минима-
лен (требует экспериментального определения зависимость дрейфа от
направления намагниченности ротора для каждого ДНГ).
С целью определить значимость влияния описанного эффекта на
изменение систематической составляющей скорости дрейфа ДНГ от
запуска к запуску проведены испытания. В испытуемых ДНГ раз-
брос, связанный с направлением намагниченности ротора гиродвига-
теля, составляет около 0,06…0,07 град/ч, или до 40 % общего дрейфа
от запуска к запуску.
Можно исключить эти составляющие дрейфа, если обеспечить
одинаковое положение оси намагниченности ротора гиродвигателя
в каждом запуске. Для этого применяют механизм импульсов пере-
магничивания.
Импульсы подмагничивания в штатном режиме питания гиро-
двигателя (рис. 5,
а
) — сигналы, подаваемые на обмотки статора ги-
родвигателя в момент сближения с ними полюсов намагниченности
ротора (рис. 6,
а
) один раз в 20 оборотов вала. Таким образом под-
держивается режим насыщения ротора гиродвигателя.
Для разворота вектора намагниченности применяют импульсы
перемагничивания — это импульсы подмагничивания со смещением
по фазе, соответствующем направлению необходимого поворота оси
намагниченности ротора (рис. 5,
б
). В результате возникает скольже-
ние и двигатель переходит в асинхронный режим на короткий про-
межуток времени, в течение которого происходит перемагничивание
ротора (рис. 6,
б
).
Определить текущее положение ротора гиродвигателя можно по
первой гармонике ЭДС, возбуждаемой в отключенных от выхода
усилителя обратной связи обмотках статора датчика момента ДНГ
вследствие неизбежной неидеальности исполнения ротора ДМ, кото-
рая выражается в неоднородности магнитных свойств кольцевого
магнита и магнитопровода по углу поворота маховика. Выделив из