Наведено огляд похибок вимірів двоступеневого гіроскопа з гідростатичним підвісом. Відзначено суттєвий вплив акустичного випромінювання та необхідність зменшення його рівня у блоках приладів керування рухомими об'єктами.

Приведен обзор погрешностей измерений двуступенчатого гироскопа с гидростатическим подвесом. Отмечено существенное влияние акустического излучения и необходимость уменьшения его уровня в блоках приборов управления подвижными объектами.

The browse of errors of measurements of a two-degree gyroscope with hydrostatic bracket is reduced. The essential influence of audio radiation and necessity of decrease of his level for blocks of control instruments by relative frame objects is marke.

Рассмотрено использование структурного метода для повышения точности наведения и расширения диапазона скоростей оптического прибора гиростабилизатора, что достигается путём введения нелинейного корректирующего фильтра, обеспечивающего фильтрацию вибраций, вызванных тремором рук.

Показано високу ефективність використання електромеханічних динамічних гасників коливань (ГК) індикаторного типу для гасіння резонансних коливань динамічно настроюваних гіроскопів. Одержано вирази для оптимальних параметрів ГК і для параметрів коливань гіроскопа. Проаналізовано вплив деяких інструментальних похибок.

Розглянуто проблеми, які виникають в конструкціях МЕМС гіроскопів унаслідок дії паразитних коливань робочого органа гіроскопа; наведено способи розрахунків параметрів коливань для їх врахування у ході проектування параметрів конструкції та шляхи зменшення амплітуд.

Досліджено міцністні характеристики двокільцевого динамічно настроюваного гіроскопа (ДНГ). Установлено, що особливості конструкції рівножорсткого пружного підвісу в двокільцевому ДНГ зумовлюють істотне зниження його перевантажувальної здатності. Наведено аналітичні формули з визначення допустимого навантаження, а також координати небезпечних перерізів в пружних елементах підвісу. Проведено порівняльний аналіз наведених числових оцінок міцністних характеристик з відповідними експериментальними даними, одержаних в результаті випробувань реального ДНГ.

Створено модель для автоматизованого проектування мікромеханічного z-осьового гіроскопа на карданному підвісі засобами VHDL-AMS, що дозволяє моделювати робочі та вимірювальні коливання гіроскопа, зміну струмів, вихідну напругу, чутливість пристрою до прикладеної кутової швидкості, а також аналізувати роботу цього пристрою на схемотехнічному рівні автоматизованого проектування.

Розроблено методику проектування підвісу робочого органа мікроелектромеханічної системи (МЕМС) гіроскопа, а саме конструктивних розмірів пружин залежно від необхідних параметрів гіроскопа, такі, як товщина, ширина пружин та їх довжина, а отже, габаритні розміри гіроскопа. Завдяки цій методиці створено підсистему автоматизованого проектування системи пружного підвісу МЕМС гіроскопа.

Известно, что неустойчивую потенциальную систему, степень которой четна, можно стабилизировать гироскопическими силами. Классический пример такой стабилизации - устойчивость вертикального вращения волчка Лагранжа при выполнении неравенства Маиевского - Четаева. Однако на основании теорем Кельвина - Четаева такая стабилизация разрушается диссипативными силами, обладающими полной диссипацией. Для стабилизации устойчивой гироскопической системы (до асимптотической устойчивости) необходимо присоединить позиционные неконсервативные силы. Исследована возможность такой стабилизации.

Изложены основные положения теории гироскопов, рассмотрены наиболее применяемые типы гироскопических приборов и устройств. Приведены методики расчета гироскопического стабилизатора и системы косвенной стабилизации оптического прибора. Исследованы вопросы построения гироскопических демпферов для оптических приборов, работающих с рук. Освещены вопросы проектирования гиромотора. Рассмотрены электромеханические расчеты асинхронного гиромотора, включая, помимо электромагнитных расчетов двигателя, расчет массы и момента инерции вращающихся частей, момента сопротивления, кривой разбега.

Проведена оценка эффективности метода двухканальности для уменьшения погрешностей двухстепенных гироскопов, суть реализации которого заключается в использовании двух электрически связанных гироскопов. Осуществлен качественный и количественный анализ влияния гармонической качки объекта на погрешность измерений.

Наведено ряд теорем щодо стійкості гіроскопічних систем з інтегральною корекцією, які перебувають під дією дисипативних та неконсервативних позиційних сил. Результати проілюстровано на прикладі стійкості інерціальної вертикалі.

Одержано методику і написано програму, а також одержано результати оцінювання взаємного впливу динамічно-настроювальних гіроскопів, що встановлені на віброізольованій платформі, один на одного з урахуванням системи віброзахисту.

Рассмотрен теоретически и промоделирован процесс соударения рамок карданового подвеса гироскопа при вращении основания с постоянной угловой скоростью. Выведены формулы, позволяющие оценивать величину силы, действующей на упоры. Показана их удовлетворительная сходимость с результатами моделирования. Даны рекомендации по уменьшению силы соударения и ее влияния на прочность упоров.

Рассмотрены вопросы расчета и оптимизации двухрамочных динамически настраиваемых гироскопов с одноколечной компоновкой упругого подвеса. Разработана математическая модель и по предложенной методике построена модель погрешностей динамически настраиваемых гироскопов данного типа. С помощью разработанного метода узловой конденсации проведен аналитический расчет жесткостных, прочностных и отдельных динамических характеристик двухрамочного упругого подвеса с одноколечной компоновкой, а также его оптимизация. Подробно изложены разработанные методы расчета сложных механических конструкций, применяемые в проводимых исследованиях. Рассмотренные методики использованы для численного расчета характеристик серийно выпускаемых приборов ГВК-16 и ГВК-18. Результаты работы могут применяться для исследований сложных механических конструкций различного назначения.

Динамически настраиваемые гироскопы (ДНГ) приобрели широкое распространение в качестве чувствительных элементов в разнообразных системах стабилизации и ориентации. Основным преимуществом таких гироскопов можно назвать упругий подвес ротора, который освобождает прибор от моментов сил сухого трения. Одним из основных недостатков прибора есть то, что присутствующие перекрестные связи вызывают погрешность в выходном сигнале прибора. Двухканальная схема ДНГ, как метод борьбы с перекрестными связями, был предложен Одинцовым. Он дает возможность избавиться от этих вредных составляющих. Однако анализируемые уравнения движения неполны, и ДНГ рассматривается в режиме датчика угла. Исследован ДНГ в режиме датчика угловой скорости. Использовалась двухканальная схема с наиболее полными уравнениями движения прибора. Созданы модели одноканальной и двухканальной схем, реальной и идеальной работы. В результате проведенных исследований и сравнения выходных сигналов различных схем, видно, что двухканальная значительно (на два порядка) снижает влияние перекрестных связей. Полученные положительные результаты исследования доказывают целесообразность использования данной схемы в том случае, когда имеется более двух ДНГ. Дальнейшие исследования будут направлены на нахождение способа применения данного преимущества в избыточных каналах поступления информации из блоков с неортогональной ориентацией чувствительных осей.

Из-за повышенной чувствительности к внешним воздействиям кориолисовый вибрационный гироскоп (КВГ) имеет ограниченную область применения. С целью устранения данного недостатка рассмотрено влияние конфигурации дна резонатора КВГ на распределение собственных частот колебаний и жесткость конструкции. Проведенное моделирование конструкции резонатора показало, что с увеличением угла конусности основания повышается жесткость конструкции по продольной оси, а следовательно, и виброустойчивость конструкции. При этом частота основной формы колебаний остается практически неизменной. Данная работа является единственным исследованием жесткости резонатора КВГ. В дальнейшем планируется исследование влияния конусности основания на работу пьезоэлектрической системы возбуждения рабочей моды колебаний.

Рассмотрены особенности динамики ротора, который имеет различные моменты инерции относительно его поперечных осей. Получены безразмерные уравнения движения и условия устойчивости системы. Показано, что демпфирование в системе делает допустимым наличие некоторого уровня инерционной анизотропии ротора без потери устойчивости движения. Получено и проанализировано выражение для максимально допустимого инерционной анизотропии ротора с точки зрения устойчивости его движения. Полученные результаты дают возможность более обоснованно назначать рациональные технологические допуски на изготовление, сборку и монтаж роторов.

Розглянуто методологічні недоліки існуючих мікромеханічних гіроскопів. Наведено принцип дії високоточних ВП кутової швидкості (гіроскопів), що базується на використанні поверхневих акустичних хвиль.

Описан косвенный метод определения угловой скорости вращения объекта, использующий измерение разности сопротивлений двух одинаковых круглых контуров с обратной схемой подключения. Данный метод может быть использован при создании электрических контурных гироскопов. В основе метода лежит гипотеза об инвариантности скорости распространения электрического тока в одном контуре. Если выходной сигнал макета пропорционален угловой скорости основания, то масштабный коэффициент зависит от величины тока, числа витков и радиуса контура, удельного сопротивления материала проводника, а также площади поперечного сечения проводника и скорости распространения электрического тока. Расчеты показывают реальность изготовления электрических контурных гироскопов.

Приведен метод исследования характеристик лазерного гироскопа, который заключается в сочетании алгоритмов вейвлет-преобразования и вариации Аллана. Этот метод предназначен для оценки параметров стохастических процессов высокоточного лазерного гироскопа и состоит из предварительной обработки данных, которая заключается в исключении шума квантования из выходного сигнала датчика, полученного при проведении статических испытаний лазерного гироскопа и вычислении вариации Аллана. Выделение шумовой составляющей сигнала осуществляется с помощью вейвлет-преобразования. Вычисление вариации Алана производится для сигнала без шума квантования и выделенной шумовой составляющей отдельно.