| Авторы |
Александр Иванович Сорока, инженер Научно-исследовательского института специального машиностроения, Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, 5, стр. 1), E-mail: sorokaai@mail.ru
Александр Владимирович Колесников, аспирант, Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, 5, стр. 1), E-mail: kolesnikov.a.v@bmstu.ru
Константин Павлович Лихоеденко, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры СМ-5, Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, 5, стр. 1), E-mail: kafsm5@bmstu.ru
Юлия Анатольевна Сидоркина, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры СМ-5, Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, 5, стр. 1), E-mail: sidyulia5968@bmstu.ru
Артем Альбертович Тунгушпаев, аспирант, Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, 5, стр. 1), E-mail: tungushpaev@bmstu.ru
|
| Аннотация |
Актуальность и цели. Объектом исследования является автокомпенсационный угловой акселерометр для систем угловой стабилизации, высокоточной навигации и наведения. Предметом исследования является методика проектирования автокомпенсационного углового акселерометра на торсионном подвесе с оптронным датчиком углового положения чувствительного элемента. Цель работы – расчет наиболее ответственных узлов высокоточного углового акселерометра автокомпенсационного типа, конструкция которого представлена в описании изобретения к авторскому свидетельству № 851136 «Преобразователь механических величин», удовлетворяющего техническим требованиям к авиационному и космическому приборостроению. Материалы и методы. Расчет наиболее ответственных узлов высокоточного углового акселерометра автокомпенсационного типа выполнен с использованием численных методов решения нелинейных уравнений, дифференциального и интегрального исчисления, математического моделирования. Результаты. Разработана методика проектирования наиболее ответственных узлов автокомпенсационного углового акселерометра, предназначенного для систем угловой стабилизации, высокоточной навигации и наведения. Выполнены расчеты механической колебательной системы, оптронного датчика углового положения чувствительного элемента, магнитной цепи и катушки обратной связи углового акселерометра. Проведен анализ устойчивости нелинейной системы с разделением ее на фазы медленного и быстрого движения (автоколебательный режим), определены ее основные характеристики. Выводы. Выполненные расчеты показали возможность построения предложенной конструктивной схемы высокоточного измерителя угловых ускорений, соответствующего по своим основным техническим характеристикам требованиям к авиационным датчикам автоматизированного контроля и регистрации параметров движения с одновременным упрощением его конструкции по сравнению с используемыми в настоящее время аналогами.
|
| Список литературы |
1. Датчики теплофизических и механических параметров : справочник в 3 т. Т. 1 / под ред. Ю. Н. Коптева. М. : ИПРЖР, 1999. 548 с.
2. Коновалов С. Ф. [и др.]. Температурные дрейф и нестабильность нулевого сигнала маятниковых компенсационных акселерометров // XXVII Санкт-Петербургская междунар. конф. по интегрированным навигационным системам : cб. материалов (Санкт-Петербург, 25 мая – 5 июня 2020 г). СПб. : Концерн «Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор"», 2020. С. 237–243.
3. Benser E. T. Trends in inertial sensors and applications // 2015 IEEE International Symposium on Inertial Sensors and Systems (ISISS) Proceedings, Hapuna Beach, HI, USA, 2015. P. 1–4. doi:10.1109/ISISS.2015.7102358
4. Patent USA, Cl. MKI G 01P 15/08, № 3494204 Accelerometer producting a linear electrical output / Whitehead H. S. 10.02.1970.
5. А. с. 562738 СССР, МКИ G 01 L 3/14. Устройство для измерения моментов, сил и ускорений / Р. В Александров, В. И. Моргунов, Л. Н. Орлов (СССР). № 2320046/10 ; заявл. 02.02.1976 ; опубл. 25.06.1977, Бюл. № 23. 2 с.
6. Корниенко А. Н., Горяева М. О. Исследование конструктивной схемы однокомпонентного акселерометра компенсационного типа на магниторезонансном подвесе. М. : Инженерный вестник, 2017. № 1. С. 24–30.
7. А. с. 851136 СССР, МПК G 01 L 3/14. Преобразователь механических величин / А. А. Красовский, А. И Сорока, В. В. Черкашин (СССР). № 2866555 ; заявл. 07.01.1980 ; опубл. 30.07.1981, Бюл. № 28. 5 с.
8. Вибрации в технике : справочник в 6 т. T. 3 / под ред. Ф. М. Дименетберга, К. С. Колесникова. М. : Машиностроение, 1980. 544 с.
9. Дитчберн Р. Физическая оптика : пер. с англ. / под ред. И. А. Яковлева. М. : Наука, 1965. 631 с.
10. Jones R. V. Some developments and applications of the optical tever // Journal of scientific instruments. 1961. Vol. 38 (2). P. 37–45.
11. Сорока А. И. Оптронно-световодные датчики перемещений чувствительных элементов гравиинериальных измерительных систем // Навигация по гравитационному полю Земли и ее метрологическое обеспечение : доклады науч.-техн. конф. (Менделеево, 14–15 февраля 2017 г.). Менделеево : Всерос. науч.-исследов. ин-т физ.-техн. и радиотехн. измерений, 2017. С. 283–290.
12. Карташев А. А., Эцин И. Ш. Методы измерения малых изменений разности фаз в интерференционных устройствах // Успехи физических наук. 1972. Т. 107, № 4. C. 687–721.
13. Чередниченко И. В. [и др.] Структура и свойства сплавов для постоянных магнитов ЮНДК25БА, полученных методом направленной кристаллизации с жидкометаллическим охладителем // Труды ВИАМ. 2017. № 11 (59). С. 29–36.
14. Буль О. Б. Методы расчета магнитных систем электрических аппаратов. Магнитные цепи, поля и программа FEMM. М. : Академия, 2005. 336 c.
15. Drazenovic D. The Invariance Conditions in Variable Structure Systems. Automatica, Pergamon Press, 1969. Vol. 5 (3). P. 287–295.
16. Юревич Е. И. Теория автоматического управления. 3-е изд. СПб. : БХВ-Петербург, 2007. 560 с.
|
