Анотації 

Апостолюк В.О. Динаміка і похибки мікромеханічних гіроскопів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.03 - Гіроскопи і навігаційні системи. - Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 1999.

   Дисертація присвячена дослідженню динаміки і похибок мікромеханічних вібраційних гіроскопів. У роботі складено математичні моделі, які описують рух чутливих елементів на обертовій основі й основні похибки камертонних, карданових і одномасових мікромеханічних вібраційних гіроскопів. Для одномасових гіроскопів досліджено вплив поступальних і кутових вібрацій, змін температури, похибок виготовлення на точність вимірювання кутової швидкості, і проведено аналіз перехідних процесів в амплітудах вихідних коливань чутливого елемента. Отримані в роботі математичні моделі дозволяють розраховувати основні характеристики перерахованих мікромеханічних гіроскопів. Основні результати роботи знайшли застосування при проектуванні нових мікромеханічних гіроскопів і датчиків кутової швидкості на їхній основі.
   Ключові слова: мікромеханічний гіроскоп, чутливий елемент, динаміка, похибки, математичне моделювання.

Апостолюк В.А. Динамика и погрешности микромеханических гироскопов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.03 - Гироскопы и навигационные системы. - Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт”, Киев, 1999.

   Диссертация посвящена исследованию динамики и погрешностей микромеханических вибрационных гироскопов. В работе составлены математические модели, описывающие движение чувствительных элементов на вращающемся основании и основные погрешности камертонных, кардановых и одномассовых микромеханических вибрационных гироскопов. Для одномассовых осцилляторных вибрационных гироскопов исследовано влияние поступательных и угловых вибраций, изменений температуры, погрешностей изготовления на точность измерения угловой скорости. Проведен анализ переходных процессов в амплитудах выходных колебаний чувствительного элемента, который позволил обосновать улучшение измерительных характеристик микромеханических вибрационных гироскопов при использовании компенсационных обратных связей.
   Результатом исследования стали расчетные соотношения для основных погрешностей микромеханических гироскопов, а также методы их уменьшения или устранения. Установлено, что возбуждение чувствительного элемента на собственной частоте возбуждаемых колебаний обеспечивает минимум погрешности от поступательной вибрации и максимальную амплитуду выходных колебаний, выбором соотношения парциальных частот возбуждаемых и выходных колебаний определяется ширина полосы пропускания. Предложенным в работе выбором рабочей точки для системы температурной стабилизации можно значительно снизить требования к ней. Анализ влияния поступательных ускорений и вибраций показал необходимость фильтрации гармонического сигнала, который регистрируется и соответствует выходным колебаниям чувствительного элемента, на рабочей частоте прибора. Созданием равноупругого подвеса устраняется погрешность от несовпадения упругих и измерительных осей.
   Выработаны рекомендации для проектирования микромеханических вибрационных гироскопов и предъявлены требования к технологии их изготовления. Полученные в работе математические модели позволяют рассчитывать следующие основные характеристики перечисленных микромеханических гироскопов: коэффициент чувствительности, ширину полосы пропускания, смещение нуля, разрешающую способность. В работе проведен сравнительный анализ характеристик гироскопов с поступательными и вращательными движениями чувствительных элементов, который показал что гироскоп с вращательным движением чувствительного элемента будет приблизительно в 2,2 раза больше эквивалентного ему гироскопа с поступательным движением чувствительного элемента. Сравнение рассчитанных параметров движения чувствительных элементов микромеханических гироскопов при помощи полученных в работе аналитических зависимостей с данными соответствующих экспериментов показало адекватность разработанных в работе математических моделей.
   Созданы компьютерные программы аналитического и численного моделирования движения чувствительных элементов микромеханических гироскопов на вращающемся основании, а также программа автоматизированного проектирования чувствительных элементов одномассовых гироскопов с дополнительной рамкой.
   Основные результаты работы нашли применение при проектировании новых микромеханических гироскопов и датчиков угловой скорости на их основе.
   Ключевые слова: микромеханический гироскоп, чувствительный элемент, динамика, погрешности, математическое моделирование.

Apostolyuk V.A. Dynamics and errors of a micromechanical gyroscopes. - Manuscript.

Thesis for a philosophy doctor in engineering degree by speciality 05.11.03 - Gyroscopes and navigation systems. - National Technical University of Ukraine “Kiev Polytechnic Institute”, Kiev, 1999.

   The dissertation is devoted to the research of dynamics and errors of micromechanical vibrating gyros. The new mathematical models that describe sensitive element’s movement on a rotating base and basic errors for the tuning fork, gimballed and single mass gyros are developed in the thesis. For the single mass gyros the influence of the linear and angular vibrations, thermal variations, manufacturing errors on an angular rate measuring performance was invested and analysis of a transition processes in amplitudes of the output oscillations was implemented. The results obtained in the dissertation allow to calculate the main characteristics of the above mentioned gyros. The main thesis results were used in the designing process of the new micromechanical gyros and the angular rate sensors produced on their basis.
   Key words: micromechanical gyro, sensitive element, dynamics, errors, mathematical modelling.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Динаміка і похибки мікромеханічних гіроскопів