DE1281156B - Device for generating an extremely constant rotary movement on a position-stabilized platform - Google Patents

Device for generating an extremely constant rotary movement on a position-stabilized platform

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DE1281156B
DE1281156B DES81996A DES0081996A DE1281156B DE 1281156 B DE1281156 B DE 1281156B DE S81996 A DES81996 A DE S81996A DE S0081996 A DES0081996 A DE S0081996A DE 1281156 B DE1281156 B DE 1281156B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

GOIcGOIc

Deutsche Kl.: 42 c-35/10 German class: 42 c-35/10

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Aktenzeichen:
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P 12 81 156.2-52 (S 81996)P 12 81 156.2-52 (S 81996)

11. Oktober 1962October 11, 1962

24. Oktober 1968October 24, 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer extrem konstanten Drehbewegung auf einer lagestabilisierten Plattform, bestehend aus einem Kreisel, dessen Rotorträger mittels einer senkrecht zur Rotorachse verlaufenden inneren Drehachse in einem Tragrahmen gelagert ist, welcher seinerseits mittels einer senkrecht zur inneren Drehachse verlaufenden äußeren Drehachse auf der Plattform gelagert ist, wobei durch ein zwischen dem Tragrahmen und dem Rotorträger um die innere Drehachse wirkendes, durch Federkraft erzeugtes Drehmoment eine permanente reguläre Präzession des Kreisels um die äußere Drehachse erzwungen wird und wobei zur Kompensation von Reibungsverlusten, die eine stetig fortschreitende Änderung der Winkelstellung zwischen Rotorträger und Tragrahmen und eine dadurch verursachte Änderung der Präzessionsgeschwindigkeit bewirken könnten, ein Kompensationskreis vorgesehen ist, der einen Winkelabgriff zur Definierung einer Nullstellung des Rotorträgers gegenüber dem Trag- ao rahmen, einen Verstärker zur Verstärkung der vom Winkelabgriff gelieferten Abweichungssignale sowie einen Drehmomentgeber zur Erzeugung eines kompensierenden Gegenmoments an der äußeren Drehachse enthält. asThe invention relates to a device for generating an extremely constant rotational movement a position-stabilized platform, consisting of a gyro, the rotor-arm of which by means of a vertical running to the rotor axis inner axis of rotation is mounted in a support frame, which in turn mounted on the platform by means of an outer axis of rotation running perpendicular to the inner axis of rotation is, whereby by an acting between the support frame and the rotor arm around the inner axis of rotation, Torque generated by spring force causes a permanent regular precession of the top around the outer one Axis of rotation is forced and whereby to compensate for friction losses, which is a steadily progressing Change in the angular position between rotor arm and support frame and a resultant Change in the precession speed could cause a compensation circuit provided is, which is an angle tap to define a zero position of the rotor arm with respect to the Trag- ao frame, an amplifier to amplify the deviation signals supplied by the angle pick-up and a torque transmitter for generating a compensating counter-torque on the outer axis of rotation contains. as

Mit einer Vorrichtung der beschriebenen Art wird eine extrem konstante Drehbewegung des Tragrahmens um die äußere Drehachse erreicht. Jedoch können unter gewissen Umständen Störungen dieser konstanten Drehbewegung auftreten, die eine Nutations-Schwingung des Rotorträgers im Tragrahmen hervorrufen. Zum Beispiel können Temperaturveränderungen des Rotors im Kreisel und auch im Tragrahmen die mechanischen Abmessungen verändern, wodurch die Balancierung der Vorrichtung verändert wird. Weiterhin können die Eigenschaften der Feder, die zwischen dem Rotorträger und dem Tragrahmen wirkt, Änderungen ausgesetzt werden. Es wurde bisher angenommen, daß die Federkraft einer Feder proportional zu ihrer Formveränderung ist. Die Proportionalitätskonstante wurde als Federkonstante bezeichnet. Untersuchungen haben aber ergeben, daß die Federkonstante nicht konstant ist, sondern unter verschiedenen Verhältnissen veränderlich ist. In erster Linie kommen dabei Temperaturveränderungen in Betracht und eine mit der Zeit entstehende Veränderung, welche wahrscheinlich von molekularen Umlagerungen in dem Federmaterial während deren Arbeit abhängig ist.With a device of the type described there is an extremely constant rotational movement of the support frame reached around the outer axis of rotation. However, under certain circumstances disturbances of this constant Rotary movements occur, which cause a nutation oscillation of the rotor arm in the support frame. For example, changes in temperature of the rotor in the gyro and also in the support frame change the mechanical dimensions, thereby changing the balance of the device. Furthermore, the properties of the spring between the rotor arm and the support frame affects, changes are exposed. It was previously assumed that the spring force of a spring is proportional to their change in shape. The constant of proportionality was called the spring constant. Investigations have shown, however, that the spring constant is not constant, but rather below is changeable in different circumstances. First and foremost, temperature changes come into play Consider and any change that occurs over time, which is likely due to molecular rearrangements is dependent in the spring material during their work.

Diese Störeinflüsse sollen durch die Erfindung behoben werden. Zu diesem Zweck wird eine im Ausgangssignal des Winkelabgriffs feststellbare Nutations-Vorrichtung zur Erzeugung einerThese interfering influences are intended to be eliminated by the invention. For this purpose, one is placed in the output signal the angle tap lockable nutation device for generating a

extrem konstanten Drehbewegung auf einerextremely constant rotary motion on one

lagestabilisierten Plattformposition-stabilized platform

Anmelder:Applicant:

AGA Aktiebolag, Lidingö (Schweden)AGA Aktiebolag, Lidingö (Sweden)

Vertreter:Representative:

Dr. F. E. Trettin, Patentanwalt,Dr. F. E. Trettin, patent attorney,

6000 Frankfurt, Krögerstr. 56000 Frankfurt, Krögerstr. 5

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Carl-Erik Granqvist, Lidingö (Schweden)Carl-Erik Granqvist, Lidingö (Sweden)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Schweden vom 28. Dezember 1961 (13 040)Sweden of December 28, 1961 (13 040)

frequenz als Gegenkopplungssignal in einen Drehmomentgeber gegeben, der infolge seiner Anordnung im präzedierenden Kreisel der genannten Nutation entgegenwirkt.frequency given as a negative feedback signal in a torque transmitter, due to its arrangement counteracts the aforementioned nutation in the precessing top.

Der Winkelabgriff kann als ein mit einer konstanten Trägerwechselspannung gespeister richtungsempfindlicher Wechselstromgeber ausgebildet sein, und sein Ausgangssignal kann entweder über einen Gleichrichter und einen Verstärker zusätzlich dem Drehmomentgeber des zur Kompensation von Reibungsverlusten vorgesehenen Kompensationskreises zugeführt werden oder auch über einen Gleichrichter und einen Phasendetektor einem um die innere Drehachse wirkenden Drehmomentgeber zugeführt werden, wobei das im Phasendetektor benötigte Vergleichssignal von einem Vergleichsoszillator geliefert wird.The angle tap can be used as a directionally sensitive one fed with a constant alternating carrier voltage Alternating current generator can be designed, and its output signal can either be via a rectifier and an amplifier in addition to the torque transmitter to compensate for friction losses provided compensation circuit or via a rectifier and a phase detector are fed to a torque transducer acting about the inner axis of rotation, wherein the comparison signal required in the phase detector is supplied by a comparison oscillator.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung beispielsweise dargestellt. In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown for example.

Der in der Zeichnung gezeigte Kreisel enthält einen Kreiselrotor, welcher in der Zeichnung nicht zu sehen ist. Er dreht sich im Inneren eines Rotorträgers 10 um die Welle 11. Der Rotorträger 10 ist um eine Drehachse 12 in einem Tragrahmen 13 drehbar gelagert, welcher um eine äußere Drehachse 14 drehbar ist. Zwischen dem Rotorträger 10 und dem Tragrahmen 13 ist eine Feder 16 angeordnet, die um die innere Tragachse 12 ein Drehmoment erzeugt, das eine permanente Präzession um die äußere Drehachse 14 erzeugt. Zur Kompensation von Reibungsverlusten, die eine stetig fortschreitende Änderung der Winkel-The gyro shown in the drawing contains a gyro rotor, which cannot be seen in the drawing is. It rotates inside a rotor arm 10 around the shaft 11. The rotor arm 10 is around a Axis of rotation 12 rotatably mounted in a support frame 13, which is rotatable about an outer axis of rotation 14 is. Between the rotor arm 10 and the support frame 13, a spring 16 is arranged, which around the inner support axis 12 generates a torque that a permanent precession around the outer axis of rotation 14 generated. To compensate for frictional losses, which result in a steadily progressive change in the angular

809 628/1458809 628/1458

stellung zwischen dem Rotorträger 10 und dem Tragrahmen 13 und eine dadurch verursachte Änderung der Präzessionsgeschwindigkeit bewirken könnten, ist ein Kompensationskreis vorgesehen, der einen Winkelabgriff 17 zur Definierung einer Nullstellung des Rotorträgers 10 gegenüber dem Tragrahmen 13 enthält. Der Winkelabgriff 17 ist mit einem Verstärker 19 zur Verstärkung der vom Winkelabgriff gelieferten Abweichungssignale verbunden, und der Ausgang des Verstärkers 19 speist einen Drehmomentgeber 15, der mit der äußeren Drehachse 14 verbunden ist. Dieser Drehmomentgeber erzeugt ein die Reibungsverluste kompensierendes Gegenmoment an der äußeren Drehachse 14.position between the rotor arm 10 and the support frame 13 and a change caused thereby the precession speed could cause, a compensation circuit is provided that an angle tap 17 for defining a zero position of the rotor arm 10 with respect to the support frame 13. The angle tap 17 is provided with an amplifier 19 for amplifying the supplied from the angle tap Deviation signals connected, and the output of the amplifier 19 feeds a torque transmitter 15, which is connected to the outer axis of rotation 14. This torque transmitter generates the friction losses compensating counter-torque on the outer axis of rotation 14.

Der Winkelabgriff 17 ist als ein mit einer konstanten Trägerwechselspannung gespeister richtungsempfindlicher Wechselstromgeber ausgebildet und weist einen Ε-Kern auf. Der mittlere Schenkel des E-Ker-Es ist dieser Gleichung (4) zu entnehmen:The angle tap 17 is more directionally sensitive than one fed with a constant alternating carrier voltage Alternating current generator and has a Ε core. The middle leg of the E-Ker-Es can be found in this equation (4):

1. daß der Federfaktor F nicht mehr in der Gleichung vorhanden ist, aber daß statt dessen die von außen wahrnehmbare Nutationsfrequenz co„ in die Gleichung gekommen ist, und1. that the spring factor F is no longer present in the equation, but that instead the externally perceptible nutation frequency co "has come into the equation, and

2. daß nicht mehr das eine oder andere Trägheitsmoment für sich vorhanden ist, sondern die beiden Trägheitsmomente in der Form des Verhältnisses zwischen ihnen vorhanden sind.2. that there is no longer one or the other moment of inertia for itself, but the two Moments of inertia exist in the form of the ratio between them.

Hierzu kann entnommen werden, daß man die Nutationsfrequenz messen und eine Kompensation für dieselbe einführen kann, wodurch selbsttätig eine Kompensation für die Veränderungen des Federfaktors erhalten wird, so daß diese danach auch als konstant betrachtet werden kann. Es ist auch klar, daß, falls Temperaturveränderungen entstehen würden, welche auf das eme Trägheitsmoment, z. B. das Trägheitsmoment Ip, einwirken könnten, man ausIt can be seen from this that the nutation frequency can be measured and a compensation can be introduced for the same, as a result of which a compensation for the changes in the spring factor is automatically obtained, so that it can then also be regarded as constant. It is also clear that if temperature changes were to occur which are due to the eme moment of inertia, e.g. B. the moment of inertia I p could act, one out

nes wird mit Wechselstrom gespeist, und zwei Sekundärwicklungen, die auf den äußeren Schenkeln des 20 guten Gründen annehmen kann, daß entsprechende Ε-Kernes angebracht sind, geben ihre Spannungen in Temperaturveränderungen auch in denjenigen Teilen gegengerichteter Phase über eine Leitung 18 zum vorhanden sind, die das Trägheitsmoment Ix haben; Verstärker 19 ab. Dieser speist den Momentmotor 15 dies um so mehr, als die beiden Trägheitsmomente über die Leitung 20. Mit dem Ε-Kern wirkt ein Anker im wesentlichen dieselben mechanischen Teile betrefzusammen, der mit dem Rotorträger 10 verbunden ist. 25 fen, aber im Verhältnis zu verschiedenen Trägheits-Wenn diese Vorrichtung arbeitet, bewirkt die Feder achsen gemessen worden sind. Man dürfte somit eine Präzessionsdrehung des Tragrahmens 13 um die
äußere Drehachse 14 mit einer äußerst genauen
Drehgeschwindigkeit. Dabei nimmt der Rotorträger
10 im Verhältnis zum Tragrahmen 13 eine balancierte 30
Lage ein, in welcher die Rotationsachse 11 des Krei
nes is fed with alternating current, and two secondary windings, which can be assumed on the outer legs of the 20 good reasons that corresponding Ε-core are attached, give their voltages in temperature changes also in those parts of opposite phase via a line 18 to the available have the moment of inertia I x ; Amplifier 19. This feeds the torque motor 15 all the more than the two moments of inertia via the line 20. With the Ε core, an armature that is connected to the rotor arm 10 essentially interacts with the same mechanical parts. 25 fen, but in proportion to different inertia- When this device works, causes the spring axes to have been measured. One should thus a precessional rotation of the support frame 13 to
outer axis of rotation 14 with an extremely accurate
Turning speed. In doing so, the rotor-arm takes
10 a balanced 30 in relation to the support frame 13
Position in which the axis of rotation 11 of the circle

selrotors den Winkel α mit der äußeren Drehachse 14 bildet. Dieser stabile Zustand wird durch folgende Gleichung angegeben:selrotors forms the angle α with the outer axis of rotation 14. This stable state is given by the following Equation given:

sin oc = F ■ oc. (1)sin oc = F ■ oc. (1)

ω · ωη ω · ω η

In dieser Gleichung bezeichnet ω die Drehgeschwindigkeit der äußeren Drehachse 14 in Radian pro Sekunde, O)0 ist die Drehgeschwindigkeit der Welle U durch eine Kompensation der Nutationssehwingung eine praktisch vollkommene Kompensation für Temperaturveränderungen in den verschiedenen vorhandenen Massen sowie für vorhandene Veränderungen des Federfaktors bewirken können.In this equation, ω denotes the speed of rotation of the outer axis of rotation 14 in radians per second, O) 0 is the speed of rotation of the shaft U by compensating for the nutation vibration, a practically complete compensation for temperature changes in the various existing masses as well as for existing changes in the spring factor.

Der Strom oder die Spannung, die in der Leitung 18 vorhanden ist, ist somit aus zwei verschiedenen Schwingungen zusammengesetzt, nämlich aus der hochfrequenten Schwingung, die von dem Winkelabgriff 17 zwecks Kompensierung der Reibungsverluste u. dgl. abgegeben wird, und aus einer überlagerten Schwingung von wesentlich niedrigerer Frequenz, welche die Nutationssehwingung bildet. DieThe current or voltage present in line 18 is thus of two different types Vibrations composed, namely from the high-frequency vibration generated by the angle tap 17 to compensate for the friction losses and the like Vibration of a much lower frequency, which forms the nutation vibration. the

des Kreiselrotors, Ip ist das polare Trägheitsmoment 40 beiden Schwingungen sind in einem Diagramm (seit-of the gyro rotor, I p is the polar moment of inertia 40 both oscillations are in a diagram (side

des Kreiselrotors, F der Federfaktor und α der Winkel zwischen der Welle 11 und der Achse 14.of the gyro rotor, F the spring factor and α the angle between the shaft 11 and the axis 14.

Auf Grund der obenerwähnten Fehler, z. B. Veränderungen der Konstanz des Federfaktors, können Störungen in die Gleichung (1) eingeführt werden. Diese Störungen geben Veranlassung zu einer der erwünschten Bewegung nach Gleichung (1) überlagerten sekundären Störbewegung, welche auf Grund von vorhandenen Massen und Rückstellkräften den Charakter einer ungedämpften Sinusschwingung mit der Frequenz con erhalten wird. Die Frequenz dieser Nutationssehwingung wird durch das äquatoriale Trägheitsmoment Ix des Kreiselrotors zusammen mit dessen Rotorgehäuse sowie durch den Federfaktor F nach folgender Gleichung bestimmt:Due to the errors mentioned above, e.g. B. Changes in the constancy of the spring factor, disturbances can be introduced into equation (1). These disturbances give rise to a secondary disturbance movement superimposed on the desired movement according to equation (1), which due to the existing masses and restoring forces is given the character of an undamped sinusoidal oscillation with the frequency co n . The frequency of this nutation vibration is determined by the equatorial moment of inertia I x of the gyro rotor together with its rotor housing and by the spring factor F according to the following equation:

ιχ.·ωη r- ι χ. ω η - r- \*>)\ *>)

Wird jetzt der Federfaktor F mit seinem Wert nach Gleichung (2) in die Gleichung (1) eingesetzt, so erhält diese die folgende Form:If the spring factor F with its value according to equation (2) is now inserted into equation (1), it has the following form:

ω ■ ω0 ω ■ ω 0

sin« = Ix sin «= I x

co„co "

oc.oc.

Diese Gleichung kann leicht inThis equation can easily be translated into

£0 · CO0 -^- Sin OC = G)n · «£ 0 · CO 0 - ^ - Sin OC = G) n · «

(3)(3)

(4)(4)

umgewandelt werden.being transformed.

lieh von dem Leiter 18) dargestellt. Die hochfrequente Steuerspannung ist mit 21 und die Nutationssehwingung, welche als Umhüllkurve der hochfrequenten Schwingung auftritt, mit 22 bezeichnet.borrowed from the conductor 18). The high frequency The control voltage is 21 and the nutation oscillation, which is the envelope curve of the high-frequency Oscillation occurs, denoted by 22.

Die hochfrequente Schwingung wird durch den Verstärker 19 zu dem Momentmotor 15 geleitet. Die Nutationssehwingung wird indessen durch eine Leitung 23 abgezweigt und in einem Gleichrichter 24 gleichgerichtet, um für Kompensationszwecke nutzbar gemacht zu werden. Die Kompensation findet in zwei verschiedenen miteinander zusammenwirkenden Kreisen statt.The high-frequency oscillation is passed through the amplifier 19 to the torque motor 15. the Nutation vibration is, however, branched off through a line 23 and in a rectifier 24 rectified in order to be made usable for compensation purposes. The compensation takes place in two different interacting circles take place.

In erster Linie wird die Nutationssehwingung 22 durch einen aus einem Kondensator 25 und einem Widerstand 26 bestehenden Filter zu einem Verstärker 27 geleitet, und seine Ausgangsseite ist zu dem Momentmotor zur Beeinflussung der Welle 14 in einer der Nutationssehwingung entgegenwirkenden Richtung angeschlossen. Da schon ein Momentmotor 15 vorhanden ist, braucht dieser nicht nur für seinen ursprünglichen Zweck benutzt zu werden, sondern auch zur Kompensierung der Nutationssehwingung. Der Verstärker 27 ist deshalb mit seiner Ausgangsseite an die Leitung 20 über eine Leitung 28 angeschlossen. In the first place, the nutation vibration 22 is formed by one of a capacitor 25 and a Resistor 26 is passed to an amplifier 27, and its output side is to the existing filter Torque motor for influencing the shaft 14 in a nutation vibration counteracting Direction connected. Since a torque motor 15 is already available, it is not only needed for his original purpose, but also to compensate for the nutation vibration. The output side of the amplifier 27 is therefore connected to the line 20 via a line 28.

In zweiter Linie ist eine Leitung 29 von irgendeinem Punkt in dem Leitungsweg 23 bis 27 zur Überführung der Nutationssehwingung zu einem Frequenz-Secondly, line 29 is from any point in line path 23-27 to the overpass the nutation vibration to a frequency

detektor 30 abgezweigt, dessen Eingangstransformator mit 31 bezeichnet ist. Dieser Frequenzdetektor 30 ist in der üblichen Weise mit zwei Gleichrichtern 32, 33 versehen. Da die Frequenzveränderungen außerordentlich klein sind, kann der Detektor 30 auch als ein Phasendetektor betrachtet werden. Zwecks dei Detektierung wird von einem vorzugsweise kristallgesteuerten Vergleichsoszillator ein Vergleichssignal über die Leitung 34 zugeführt. Über Filter, beispielsweise aus den Widerständen 35, 36, 37 und den Kondensatoren 38 und 39 bestehend, wird das gleichgerichtete Signal von dem Phasendetektor 30 zu einer Vorrichtung übertragen, welche als elektrische Feder dient. In ihrer einfachsten Form kann diese aus einem Magneten aus einem sehr weichen, remanenzfreien Eisen 40 bestehen, das mit dem Tragrahmen 13 verbunden ist und um das eine Wicklung 41 angeordnet ist, welche mit der Leitung 42 von dem Phasendetektor 30 in Verbindung steht, sowie durch einen Anker 43, welcher mit dem Rotorträger 10 verbunden ist.detector 30 branched off, the input transformer of which is denoted by 31. This frequency detector 30 is provided with two rectifiers 32,33 in the usual way. Since the frequency changes are extraordinary are small, the detector 30 can also be viewed as a phase detector. For the sake of A comparison signal is detected by a preferably crystal-controlled comparison oscillator supplied via line 34. Via filters, for example from the resistors 35, 36, 37 and the capacitors 38 and 39, the rectified signal from the phase detector 30 becomes one Transfer device, which serves as an electric spring. In its simplest form, this can consist of a Magnets consist of a very soft, remanent-free iron 40, which is connected to the support frame 13 and around which a winding 41 is arranged, which is connected to the line 42 from the phase detector 30 is in connection, as well as by an armature 43 which is connected to the rotor arm 10.

Es ergibt sich hiernach, daß man bei richtiger Wahl der Phasenlage eine Welle der Nutationsschwingung in beispielsweise positiver Richtung bei einer durch einen Fehler der Federkonstanz verursachten Schwingung des Rotorträgers 10 in Uhrzeigersinn erhalten wird. Diese Schwingung erzeugt im Winkelabgriff 17 ein entsprechendes Signal, das in dem Phasendetektor 30 detektiert und dem Magneten 40 in solcher Richtung zugeführt wird, daß der nicht erwünschten Bewegung des Rotorträgers 10 entgegengewirkt wird. Man kann mit anderen Worten den Magneten 41 zusammen mit dem Anker 43 mit einer Feder vergleichen, die stetig den nicht erwünschten Bewegungen entgegenwirkt. Deren Federkraft wird auf elektrischem Wege gesteuert, weshalb die oben benutzte Benennung »elektrische Feder« berechtigt erscheint. Diese elektrische Feder braucht nicht unbedingt aus einem Magneten mit Anker zu bestehen, sondern man kann auch andere Mittel benutzen, welche eine reibungsfreie und remanenzfreie Attraktion aufeinander ausüben, z. B. kapazitive Mittel usw.It follows from this that if the phase position is chosen correctly, a wave of the nutation oscillation is produced in the positive direction, for example, in the event of an oscillation caused by an error in the constancy of the spring of the rotor arm 10 clockwise is obtained. This oscillation is generated in the angle tap 17 a corresponding signal which is detected in the phase detector 30 and the magnet 40 in such a direction is supplied that the undesired movement of the rotor arm 10 is counteracted. In other words, one can compare the magnet 41 together with the armature 43 with a spring, which constantly counteracts the undesired movements. Their spring force is based on electrical Path controlled, which is why the term "electric spring" used above seems justified. This electric spring does not necessarily have to consist of a magnet with an armature, but rather one can also use other means which create a frictionless and remanence-free attraction to one another exercise, e.g. B. capacitive means etc.

Bei Benutzung einer elektrischen Feder der oben angegebenen Art kann man indessen eine andere Art der Remanenz nicht völlig vermeiden. Es gibt kein vollkommen remanenzfreies Eisen, und deshalb wird Remanenz in dem Magneten 40 und dessen Anker 43 vorhanden sein. Es ist weiter bekannt, daß eine bestimmte Molekularremanenz praktisch in allen Gleichrichtern vorhanden ist, somit auch in den Gleichrichtern 32 und 33, und auch diese kann nicht völlig vernachlässigt werden.When using an electric spring of the type indicated above, however, another type can be used the remanence cannot be completely avoided. There is no such thing as completely remanent iron, and therefore will Remanence in the magnet 40 and its armature 43 may be present. It is also known that a certain Molecular remanence is present in practically all rectifiers, including rectifiers 32 and 33, and this too cannot be completely neglected.

Da keine Mittel bekannt sind, durch welche man die obenerwähnte Remanenz vermindern kann, muß, um ihren Einfluß zu vermindern, dafür gesorgt werden, daß dieser Einfluß im Verhältnis zu den vorhandenen Einstellkräften klein wird. Die elektrische Feder 40 bis 41 soll deshalb eine große Einstellkraft haben, aber diese größere Einstellkraft muß dann auch durch eine entsprechende Kraft von dem Momentmotor 15 kompensiert werden. Zu diesem Zweck kann man die Leitung 42 zu der elektrischen Feder 40-41 ebenfalls mit dem Momentmotor 15 derart verbinden, daß über die Leitung 44 eine Einstellkraft zu dem Momentmotor 15 übertragen wird. Diese bewirkt dann eine Vergrößerung der Ausschlagneigung in dem Winkelabgriff 17, ohne daß der tatsächliche Ausschlag vergrößert wird, oder, mit anderen Worten, die Empfindlichkeit des Winkelabgriffs wird vergrößert gleichzeitig mit der Vergrößerung der Spannung in der Leitung 42. Dies führt zu einer Steigerung der Einstellkraft der elektrischen Feder 40-41, ohne daß die durch Remanenz verursachten Störkräfte gesteigert werden, und die Genauigkeit wird deshalb in Abhängigkeit zum Verhältnis zwischen Einstellkraft und Störkraft vergrößert.Since no means are known by which the remanence mentioned above can be reduced, in order to lessen their influence, care should be taken to keep this influence in proportion to the existing ones Adjustment forces becomes small. The electric spring 40 to 41 should therefore have a large adjusting force have, but this larger adjustment force must then also by a corresponding force from the torque motor 15 can be compensated. For this purpose one can use the line 42 to the electric spring 40-41 also connect to the torque motor 15 in such a way that an adjusting force via the line 44 is transmitted to the torque motor 15. This then increases the tendency to deflect in the angle tap 17, without the actual deflection being increased, or, in other words, the sensitivity of the angle tap is increased at the same time as the voltage is increased in the line 42. This leads to an increase in the adjusting force of the electric spring 40-41 without the disturbance forces caused by remanence are increased, and the accuracy is therefore in Dependency on the relationship between setting force and disturbing force increased.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Erzeugung einer extrem konstanten Drehbewegung auf einer lagestabilisierten Plattform, bestehend aus einem Kreisel, dessen Rotorträger mittels einer senkrecht zur Rotorachse verlaufenden inneren Drehachse in einem Tragrahmen gelagert ist, welcher seinerseits mittels einer senkrecht zur inneren Drehachse verlaufenden äußeren Drehachse auf der Plattform gelagert ist, wobei durch ein zwischen dem Tragrahmen und dem Rotorträger um die innere Drehachse wirkendes, durch Federkraft erzeugtes Drehmoment eine permanente reguläre Präzession des Kreisels um die äußere Drehachse erzwungen wird und wobei zur Kompensation von Reibungsverlusten, die eine stetig fortschreitende Änderung der Winkelstellung zwischen Rotorträger und Tragrahmen und eine dadurch verursachte Änderung der Präzessionsgeschwindigkeit bewirken könnten, ein Kompensationskreis vorgesehen ist, der einen Winkelabgriff zur Definierung einer Nullstellung des Rotorträgers gegenüber dem Tragrahmen, einen Verstärker zur Verstärkung der vom Winkelabgriff gelieferten Abweichungssignale sowie einen Drehmomentgeber zur Erzeugung eines kompensierenden Gegenmoments an der äußeren Drehachse enthält, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Ausgangssignal des Winkelabgriffs (17) feststellbare Nutationsfrequenz (22) als Gegenkopplungssignal in einen Drehmomentgeber (15 oder 40, 41, 43) gegeben wird, der infolge seiner Anordnung im präzedierenden Kreisel der Nutation entgegenwirkt. 1. Device for generating an extremely constant rotary movement on a position-stabilized Platform consisting of a gyroscope, the rotor arm of which by means of a perpendicular to the Rotor axis extending inner axis of rotation is mounted in a support frame, which in turn by means of an outer axis of rotation running perpendicular to the inner axis of rotation on the Platform is mounted, with a between the support frame and the rotor arm to the inner rotation axis acting, by spring force generated torque a permanent regular Precession of the gyro around the outer axis of rotation is forced and being used to compensate for Friction losses, which caused a steadily progressive change in the angular position between the rotor arm and the support frame, and which caused it Change in the precession speed could cause a compensation circuit provided is, which is an angle tap to define a zero position of the rotor arm opposite the support frame, an amplifier to amplify the deviation signals supplied by the angle pick-up as well as a torque transmitter for generating a compensating counter-torque on the outer axis of rotation, characterized in that one can be determined in the output signal of the angle pick-up (17) Nutation frequency (22) as a negative feedback signal in a torque transmitter (15 or 40, 41, 43), which counteracts nutation due to its arrangement in the precessing top. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabgriff (17) als ein mit einer konstanten Trägerwechselspannung gespeister richtungsempfindlicher Wechselstromgeber ausgebildet ist und daß das Ausgangssignal des Winkelabgriffs über einen Gleichrichter (24) und einen Verstärker (27) zusätzlich dem Drehmomentgeber (15) des zur Kompensation von Reibungsverlusten vorgesehenen Kompensationskreises zugeführt wird. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the angle tap (17) as a Directional alternating current transmitter fed with a constant alternating carrier voltage is formed and that the output signal of the angle tap via a rectifier (24) and an amplifier (27) in addition to the torque transmitter (15) to compensate for Friction losses provided compensation circuit is supplied. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabgriff (17) als ein mit einer konstanten Trägerwechselspannung gespeister richtungsempfindlicher Wechselstromgeber ausgebildet ist und daß das Ausgangssignal des Winkelabgriffs über einen Gleichrichter (24) und einen Phasendetektor (30) einem um die innere Drehachse (12) wirkenden Drehmomentgeber (40, 41, 43) zugeführt wird, wobei das im Phasendetektor benötigte Vergleichssignal von einem Vergleichsoszillator (Leitung 34) geliefert wird.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the angle tap (17) as a direction-sensitive alternating current transmitter fed with a constant alternating carrier voltage is formed and that the output signal of the angle tap via a rectifier (24) and a phase detector (30) a torque transmitter acting about the inner axis of rotation (12) (40, 41, 43) is supplied, the comparison signal required in the phase detector of a comparison oscillator (line 34) is supplied. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentregler aus einem Elektromagneten (40,41) und einem Anker (43) besteht, von denen ein Teil mit dem Rotor-4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the torque regulator from an electromagnet (40,41) and an armature (43), some of which are connected to the rotor träger (10) und das andere Teil mit dem Tragrahmen (13) verbunden ist.carrier (10) and the other part is connected to the support frame (13). 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Heraushebung des Arbeitsbereichs des um die innere Drehachse (12) wirkenden Drehmomentgebers (40, 41, 43) aus dem Bereich der magnetischen Remanenz das5. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that for lifting the Working range of the torque transmitter (40, 41, 43) acting around the inner axis of rotation (12) the area of magnetic remanence vom Phasendetektor (30) zugeführte Signal aucl noch als Mitkopplungssignal dem um die außen Drehachse (14) wirkenden Drehmomentgeber (15 zugeführt wird.from the phase detector (30) supplied signal aucl as a positive feedback signal to the torque transmitter (15 is fed. In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1279 848.
Considered publications:
French patent specification No. 1279 848.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings S09 628/1458 10.63 © Bundesdruckelei BerlinS09 628/1458 10.63 © Bundesdruckelei Berlin
DES81996A 1961-12-28 1962-10-11 Device for generating an extremely constant rotary movement on a position-stabilized platform Pending DE1281156B (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2809173A1 (en) * 1991-09-27 2001-11-23 France Etat Equipment, for attenuating parasitic movements in gyroscope spinner caused by starting, comprises error signal generator which sends signal to precession couple generator through second order filter

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1279848A (en) * 1960-02-08 1961-12-22 Gasaccumulator Svenska Ab Inertial navigation device

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