АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ ВОЛНОВОГО ГИРОСКОПА 7
1.1 Принцип действия ТВГ 7
1.2 Основные параметры и источник ошибок ТВГ 12
1.3 Способы съема информации с емкостей ТВГ 14
2 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА РАБОТЫ 20
2.1 Структурная схема ДУС 20
2.2 Расчет схемы БУП 22
2.3 Требования к усилителям съема Д1, Д2 24
2.4 Улучшение параметров канала съема CFB колебаний 27
2.5 Разработка схемы БПИ 29
3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ 33
3.1 ФАПЧ 33
3.2 Система управления углом поворота волны 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 50
ТВГ с позиций технологии изготовления, системы настройки и
управления, а также точностных характеристик имеют ряд преимуществ по сравнению с другими видами гироскопов: полностью отсутствуют
вращающиеся части, поэтому рабочий ресурс прибора оказывается очень большим от 15 000 часов и более; способность переносить большие перегрузки; компактность, небольшая масса и габариты; сохранение инерциальной информации при кратковременном отключении электропитания; низкая энергоемкость; малое время готовности; слабая зависимость от температуры окружающей среды при выполнении определенных конструктивных и технологических условий; стойкость к ионизирующему излучению с высокой энергией.
Сегодня широкое внедрение этих приборов сдерживается их недостаточно высокой точностью, сложностью производства и высокой себестоимостью.
Специфичность требований, предъявляемых резонатора ТВГ
необходимость использования ряда прецизионных технологических операций и высокий процент брака резонаторов приводит к высокому соотношению цена/качество, что в условиях рыночной экономики является серьезным фактором, ограничивающим широкое внедрение ТВГ.
Разработка такого комплекса невозможна без детального понимания механизмов процессов, определяющих характеристики полусферического резонатора. Хотя структура и свойства кварцевого стекла и тонких металлических пленок, а также связанные с ними технологические задачи, были предметами исследования на протяжении многих лет, протекающие в них слабые диссипативные процессы, которые по существу и определяют параметры качества резонатора, практически не изучены.
Для решения этих проблем необходим комплекс специальных технологий, направленных на создание недорогих полусферических резонаторов из кварцевого стекла, с высокой добротностью и упруго -массовой изотропностью. Такой комплекс должен включать в себя метод расчета элементов полусферического резонатора, методы измерений его основных параметров, специальные методы обработки кварцевого стекла, технологию нанесения металлического покрытия с малой диссипацией, а также методику балансировки полусферической оболочки.
Таким образом, разработка ТВГ является одним из перспективных направлений развития гироскопических датчиков. ТВГ с металлическим резонатором ввиду доступности технологии изготовления и достигаемых характеристик точности, привлекают внимание разработчиков
гироскопической техники.
В рамках выпускной квалификационной работы подробно изучен твердотельный волновой гироскоп, режимы его работы, погрешности и съем информации с прибора.
Цель работы достигнута: был разработан блок электроники для одноосного датчика угловой скорости на основе твердотельного волнового гироскопа. Для его разработки были выполнены задачи: разработана схема блока БУП, построена схемы БПИ и создана математическая модель в программе Matlab Simulink.
Несмотря на то что, область ТВГ мало изучена в ней есть перспективы, в частности использование гироскопов данного типа позволят достичь успехов в области развития космонавтики.
