ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ CТОЯЧЕЙ ВОЛНЫ ПОЛУCФЕРИЧЕCКОГО РЕЗОНАТОРНОГО ГИРОCКОПА

Традиционно задача автономной навигации решается путем счисления пилотажно-навигационных параметров полета летательного аппарата. С ростом требований к точности определения ПНПП совершенствуются и датчики первичной навигационной информации: гироскопы и акселерометры. В настоящее время разрабатываются и внедряются в практику гироскопы нового типа, так называемые твердотельные волновые гироскопы. Работа посвящена проблеме повышения точности измерений угловых скоростей полусферическим резонаторным гироскопом. Снижение точностных характеристик ПРГ вызвано наличием дефектов в распределении массы по объему его конструкции. Выполнен синтез управления для системы оптимального гашения искажений параметров стоячей волны, обусловленных влиянием массового дефекта резонатора. В работе ставилась задача исследовать и аналитически компенсировать влияние дефекта на параметры стоячей волны (ее амплитуды и частоты). Исследования выполнялись методом математического моделирования в среде Simulation пакета SolidWorks для случая, когда характеристики чувствительного элемента ПРГ соответствовали технологическим чертежам конкретного типа резонатора. В качестве метода синтеза был выбран метод обратных задач динамики. Результаты исследований представлены в виде графиков амплитудно-частотных характеристик выходного сигнала резонатора. Моделирование выполнялось для случаев: идеального распределения массы; наличия дефекта массы; наличия дефекта массы показаны с применением синтезированного управляющего воздействия. Оценка эффективности предлагаемых алгоритмов управления определена по результатам моделирования выходного сигнала резонатора при условии идеального конструктивного его исполнения и при наличии в нем массового дефекта. При этом полагается, что сигналы возбуждения стоячих волн в том и другом случаях имеют одинаковые и амплитуды, и частоты. В этом случае выходной сигнал при наличии компенсирующего воздействия должен в наибольшей степени совпадать с идеальным сигналом.

полусферический резонаторный гироскоп, точность измерения, оптимальное управление, концепция обратных задач динамики

1. Белкин А.А. Разработка технологии и оборудования для балансировки полусферического резонатора волнового твердотельного гироскопа лазерным излучением: дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2000

2. Журавлев В.Ф., Климов Д.М. Прикладные методы в теории колебаний. М.: Наука, 1988. 326 с

3. Журавлев В.Ф., Линч Д.Д. Электрическая модель волнового твердотельного гироскопа // Изв. РАН. МТТ. 1995. № 5. C. 12-24

4. Крутько П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем. Линейные модели. М.: Наука, 1987. 304 с

5. Лунин Б.C. Физико-химические основы разработки полусферических резонаторов волновых твердотельных гироскопов. М.: Изд-во МАИ, 2005. 224 с

6. Лунин Б.C., Матвеев В.А., Басараб М.А. Волновой твердотельный гироскоп. Теория и технология. М.: Радиотехника, 2014. 176 с

7. Матвеев В.А., Липатников В.И., Алехин А.В. Проектирование волнового твердотельного гироскопа. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. 168 с

8. Харьков В.П. Структурно-параметрический синтез управления динамическими системами // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1991. № 2