Устойчивость стационарных колебаний цилиндрического резонатора гироскопа с электромагнитной системой управления
Авторы: Маслов Д.А.
Опубликовано в выпуске: #5(53)/2016
DOI: 10.18698/2308-6033-2016-5-1493
Раздел: Механика | Рубрика: Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры
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 резонатора и электромагнитные процессы системы возбуждения колебаний во взаимосвязанной форме. Показано, что при использовании позиционного возбуждения появляется сопутствующее ему параметрическое возбуждение колебаний. Рассмотрен случай комбинированного возбуждения колебаний в результате одновременного действия вынужденного позиционного возбуждения и сопутствующего ему параметрического возбуждения колебаний. С помощью варианта метода расщепления неавтономных систем дифференциальных уравнений с периодическими 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.
Литература
[1] Пешехонов В.Г. Современное состояние и перспективы развития гироскопических систем. Гироскопия и навигация, 2011, № 1, с. 3-17.
[2] Басараб М.А., Лунин Б.С., Матвеев В.А., Фомичев А.В., Чуманкин Е.А., Юрин А.В. Миниатюрные волновые твердотельные гироскопы для малых космических аппаратов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2014, № 4, с. 80-96.
[3] Джанджгава Г.И., Бахонин К.А., Виноградов Г.М., Требухов А.В. Бесплатформенная инерциальная навигационная система на базе твердотельного волнового гироскопа. Гироскопия и навигация, 2008, № 1, с. 22-33.
[4] Журавлев В.Ф., Климов Д.М. Волновой твердотельный гироскоп. Москва, Наука, 1985. 125 с.
[5] Матвеев В.А., Лунин Б.С., Басараб М.А., Чуманкин Е.А. Балансировка металлических резонаторов волновых твердотельных гироскопов низкой и средней точности. Наука и образование. Электрон. издание, 2013, № 6. DOI http://dx.doi.org/10.7463/0613.0579179
[6] Basarab M.A., Matveev V.A., Lunin B.S., Chumankin E.A. Static Balancing of Metal Resonators of Cylindrical Resonator Gyroscopes. Gyroscopy and Navigation, 2014, vol. 5, no. 4, pp. 213-218.
[7] Basarab M.A., Matveev V.A., Lunin B.S., Chumankin E.A. Algorithms and Technologies for Surface Balancing of Hemispherical and Cylindrical Resonator Gyroscopes. 22nd Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems. ICINS 2015 - Proceedings 22. 2015, pp. 383-386.
[8] Маслов А.А., Маслов Д.А., Меркурьев И.В. Идентификация параметров волнового твердотельного гироскопа с учетом нелинейности колебаний резонатора. Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2014, № 5, с. 24-29.
[9] Maslov A.A., Maslov D.A., Merkuryev I.V. Studying Stationary Oscillation Modes of the Gyro Resonator in the Presence of Positional and Parametric Excitations. Gyroscopy and Navigation, 2014, vol. 5, no. 4, pp. 224-228.
[10] Maslov A.A., Maslov D.A., Merkuryev I.V. Nonlinear Effects in Dynamics of Cylindrical Resonator of Wave Solid-State Gyro with Electrostatic Control System. Gyroscopy and Navigation, 2015, vol. 6, no. 3, pp. 224-229.
[11] Рогинский В.Д., Юрманов С.Ю., Денисов Р.А. Способ возбуждения колебаний в чувствительном элементе твердотельного волнового гироскопа и устройство для его осуществления. Пат. 2518632 Российская Федерация, 2014, бюл. № 16.
[12] Koning M.G. Vibrating Cylinder Gyroscope and Method. Ра! 4793195 USA, 1988.
[13] Salaberry de B. Vibrating Gyroscope with Electromagnetic Excitation and Detection. Рat. 6443009 USA, 2002.
[14] Коняев Ю.А. О некоторых методах исследования устойчивости. Мат. сборник, 2001, т. 192, № 3, с. 65-82.
[15] Konyaev Y.A., Mikhailov D.V., Romanova E.Y. Asymptotic Analysis of a Model Gyro System. Differential Equations, 2013, vol. 49, no. 6, pp. 760-764.
[16] Меркурьев И.В., Подалков В.В. Динамика микромеханического и волнового твердотельного гироскопов. Москва, Физматлит, 2009, 228 с.
[17] Мартыненко Ю.Г. Аналитическая динамика электромеханических систем. Москва, МЭИ, 1984, 64 с.