RU2410658C1 - Method to correct gyroscope drift and device for its realisation - Google Patents
Method to correct gyroscope drift and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2410658C1 RU2410658C1 RU2009125890/28A RU2009125890A RU2410658C1 RU 2410658 C1 RU2410658 C1 RU 2410658C1 RU 2009125890/28 A RU2009125890/28 A RU 2009125890/28A RU 2009125890 A RU2009125890 A RU 2009125890A RU 2410658 C1 RU2410658 C1 RU 2410658C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drift
- gyroscope
- stator
- rotor
- inverter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гироскопической технике, а именно к способам коррекции дрейфа гироскопа с ротором на сферической шарикоподшипниковой опоре.The invention relates to a gyroscopic technique, and in particular to methods for correcting the drift of a gyroscope with a rotor on a spherical ball bearing.
Известен способ балансировки, при котором вращают ротор, измеряют и корректируют осевой и радиальный дисбаланс [1].There is a balancing method in which the rotor is rotated, axial and radial imbalance is measured and corrected [1].
Известно устройство для балансировки [2], содержащее силовой агрегат, средство передачи вращения на ротор, средство балансировки.A device for balancing [2], containing a power unit, means for transmitting rotation to the rotor, means for balancing, is known.
Известен способ динамической балансировки гироскопа [3], содержащего статор, ротор на сферической шарикоподшипниковой опоре и датчик угла, включающий в себя вращение ротора, измерение дрейфа и его коррекцию.A known method of dynamic balancing of a gyroscope [3] containing a stator, a rotor on a spherical ball bearing and an angle sensor, including rotation of the rotor, measurement of drift and its correction.
Известно устройство для питания синхронного гистерезисного электродвигателя [4], содержащее последовательно включенные между выводами для подключения питания и выводами для подключения двигателя инвертор, задающий генератор.A device for powering a synchronous hysteresis motor [4], which contains in series connected between the terminals for connecting power and the terminals for connecting the motor inverter, the master oscillator.
Общим недостатком приведенных способов и устройств является отсутствие коррекции дрейфа, зависящего от момента вращения электромагнитного поля, создаваемого статором.A common disadvantage of the above methods and devices is the lack of drift correction, depending on the moment of rotation of the electromagnetic field created by the stator.
Целью изобретений является обеспечение коррекции дрейфа гироскопа, зависящего от момента вращения электромагнитного поля, создаваемого статором, что в конечном счете повышает точностные параметры гироскопического прибора.The aim of the invention is the provision of correction of the drift of the gyroscope, depending on the moment of rotation of the electromagnetic field created by the stator, which ultimately increases the accuracy of the gyroscopic device.
В способе коррекции дрейфа гироскопа с синхронным гистерезисным электродвигателем, содержащего статор, ротор на сферической шарикоподшипниковой опоре и датчик угла, включающий в себя вращение ротора, измерение дрейфа и его коррекцию, согласно изобретению в процессе измерения дрейфа гироскопа определяют дрейф, зависящий от момента вращения электромагнитного поля, создаваемого статором, и проводят его коррекцию путем удаления ферромагнитной массы статора в месте, соответствующем направлению дрейфа. Кроме того, согласно изобретению для определения дрейфа, зависящего от момента вращения электромагнитного поля, дрейф гироскопа измеряют дважды, первый раз при работе двигателя в синхронном режиме (ω1), второй раз сразу после отключения питания двигателя и размагничивания гистерезисного кольца ротора (ω2). При этом дрейф гироскопа, зависящий от момента вращения электромагнитного поля (ω), определяют по формулеIn the method for correcting the drift of a gyroscope with a synchronous hysteresis motor, comprising a stator, a rotor on a spherical ball bearing and an angle sensor including rotation of the rotor, measuring the drift and correcting it, according to the invention, a drift is determined during the measurement of the gyro drift depending on the moment of rotation of the electromagnetic field created by the stator, and carry out its correction by removing the ferromagnetic mass of the stator in a place corresponding to the direction of drift. In addition, according to the invention, to determine the drift depending on the moment of rotation of the electromagnetic field, the gyro drift is measured twice, the first time when the engine is in synchronous operation (ω 1 ), the second time immediately after turning off the motor power and demagnetizing the rotor hysteresis ring (ω 2 ) . In this case, the gyro drift, depending on the moment of rotation of the electromagnetic field (ω), is determined by the formula
и удаляют ферромагнитную массу статора в месте, соответствующем направлению дрейфа, которое определяют по знаку ω (1).and remove the ferromagnetic mass of the stator in a place corresponding to the direction of drift, which is determined by the sign of ω (1).
К существенным отличиям предложенного способа относится то, что дрейф гироскопа, зависящий от момента вращения электромагнитного поля, создаваемого статором, измеряют дважды: первый раз при работе двигателя в синхронном режиме (ω1), второй раз сразу после выключения питания двигателя и размагничивания гистерезисного кольца ротора (ω2), затем по формуле определяют дрейф (ω)Significant differences of the proposed method include the fact that the gyroscope drift, depending on the moment of rotation of the electromagnetic field generated by the stator, is measured twice: the first time when the engine is in synchronous mode (ω 1 ), the second time immediately after turning off the motor power and demagnetizing the rotor hysteresis ring (ω 2 ), then the drift (ω) is determined by the formula
ω=ω1-ω2 ω = ω 1 -ω 2
и удаляют ферромагнитную массу статора в месте, соответствующем направлению дрейфа, которое определяют по знаку ω. Локальное удаление ферромагнитной массы вызывает изменение электромагнитного поля, создаваемого статором, и уменьшение дрейфа гироскопа.and remove the ferromagnetic mass of the stator in a place corresponding to the direction of drift, which is determined by the sign of ω. Local removal of the ferromagnetic mass causes a change in the electromagnetic field created by the stator and a decrease in the drift of the gyroscope.
В устройстве для определения дрейфа гироскопа с синхронным гистерезисным электродвигателем, содержащим статор, ротор на сферической шарикоподшипниковой опоре и датчик угла, включающем в себя соединенные последовательно задающий генератор и инвертор, выход которого подключен к электродвигателю гироскопа, измеритель, подключенный к датчику угла, согласно изобретению параллельно питающей шине инвертора подключен конденсатор, а между задающим генератором и инвертором включен переключатель, синхронно связанный с другим переключателем, включенным в разрыв шины питания инвертора.In a device for determining the drift of a gyroscope with a synchronous hysteresis motor containing a stator, a rotor on a spherical ball bearing and an angle sensor, which includes a series-driving oscillator and an inverter, the output of which is connected to a gyroscope motor, a meter connected to the angle sensor according to the invention in parallel a capacitor is connected to the inverter’s supply bus, and a switch is connected between the master oscillator and the inverter, synchronously connected to another switch, included in the gap of the inverter power bus.
К существенным отличиям предложенного устройства относится наличие в нем конденсатора, подключенного параллельно питающей шине инвертора, и переключателя, который позволяет одновременно с отключением питания отключить задающий генератор от инвертора. Такое включение обеспечивает размагничивание гистерезисного кольца ротора во время его вращения.Significant differences of the proposed device include the presence of a capacitor in it, connected in parallel with the inverter supply bus, and a switch, which allows you to simultaneously disconnect the master oscillator from the inverter while turning off the power. This inclusion provides demagnetization of the hysteresis ring of the rotor during its rotation.
Предложенный способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
Включают гироскоп в синхронном режиме, запитывая его от источника питания, содержащего включенные последовательно задающий генератор и инвертор, формирующий переменное многофазное напряжение. После полного разгона гироскопа измеряют измерителем на датчике угла величину дрейфа (ω1) гироскопа, затем с помощью переключателя отключают питание инвертора и задающий генератор. При этом заряженный конденсатор сохраняет на короткий промежуток времени напряжение питания инвертора. Так как задающий генератор отключен, на обмотки электродвигателя гироскопа будет подаваться на тот же промежуток времени постоянное напряжение и произойдет размагничивание гистерезисного кольца ротора. Сразу после отключения питания ротор гироскопа продолжает вращаться по инерции (на выбеге) и в это время измеряют измерителем на датчике угла величину дрейфа ω2 гироскопа. После обоих измерений по формуле (1) определяют дрейф (ω) гироскопа, зависящий от момента вращения электромагнитного поля, и проводят его коррекцию путем удаления ферромагнитной массы статора в месте, соответствующем направлению дрейфа.The gyroscope is turned on in synchronous mode, feeding it from a power source containing a master oscillator and an inverter connected in series to form an alternating multiphase voltage. After the gyroscope is fully accelerated, the drift value (ω 1 ) of the gyroscope is measured by a meter on the angle sensor, then the inverter power and the master oscillator are turned off with the help of a switch. In this case, the charged capacitor saves the inverter supply voltage for a short period of time. Since the master oscillator is turned off, a constant voltage will be applied to the windings of the gyroscope electric motor for the same period of time and the demagnetization of the hysteresis rotor ring will occur. Immediately after turning off the power, the gyro rotor continues to rotate due to inertia (coasting), and at this time, the drift value ω 2 of the gyroscope is measured with an angle sensor. After both measurements, the drift (ω) of the gyroscope, which depends on the moment of rotation of the electromagnetic field, is determined by formula (1) and its correction is carried out by removing the ferromagnetic mass of the stator in a place corresponding to the direction of drift.
На фиг.1 представлен чертеж гироскопа с ротором на сферической шарикоподшипниковой опоре, поясняющий способ коррекции дрейфа, зависящего от момента вращения электромагнитного поля, создаваемого статором, а на фиг.2 показана структурная схема устройства для определения этого дрейфа.Figure 1 presents a drawing of a gyroscope with a rotor on a spherical ball bearing, explaining the method of correction of drift, depending on the moment of rotation of the electromagnetic field created by the stator, and figure 2 shows a structural diagram of a device for determining this drift.
На фиг.1 представлены статор 1 с обмоткой 2, ротор 3 с гистерезисным кольцом 4, сферическая шарикоподшипниковая опора 5, датчик 6 угла с обмотками В, С и выходом 7, места 8 для удаления ферромагнитной массы статора.Figure 1 shows the
На фиг.1 ротор 3 с гистерезисным кольцом 4 вращается на сферической шарикоподшипниковой опоре 5относительно статора 1, имеющего обмотку 2. Около торцевой поверхности ротора 3 установлен датчик 6 угла, состоящий из двух обмоток В и С, с выхода 7 снимается измеряемый сигнал. На статоре 1 имеются места 8 для удаления ферромагнитной массы.In Fig. 1, a
На фиг.2 представлены задающий генератор 9, инвертор 10, электродвигатель 11, гироскоп 12, датчик 13 угла, измеритель 14, конденсатор 15, переключатели 16, 17.Figure 2 presents the
На фиг.2 выход задающего генератора 9 через переключатель 16 соединен со входом инвертора 10, выход которого подключен к электродвигателю 11 гироскопа 12. Датчик 13 угла подключен к измерителю 14. Параллельно шине питания инвертора 10 подключен конденсатор 15, а питание на инвертор 10 подается через переключатель 17, синхронно связанный с переключателем 16.In Fig.2, the output of the
Способ коррекции дрейфа гироскопа осуществляется следующим образом.The correction method of the gyro drift is as follows.
В процессе изготовления ферромагнитной массы статора 1 в нем могут быть неоднородности, которые вызывают дрейф гироскопа, зависящий от момента вращения электромагнитного поля, создаваемого статором 1. Сначала определяют величину и направление этого дрейфа. Для этого на электродвигатель 11 гироскопа 12 подают с инвертора 10 переменное многофазное напряжение, при этом гироскоп 12 начинает вращаться. После полного разгона гироскопа 12 измеряют на датчике 13 угла измерителем 14 величину дрейфа (ω1) гироскопа 12, затем одновременно отключают с помощью переключателей 16, 17 задающий генератор 9 и питание от инвертора 10. Благодаря наличию конденсатора 15 на шине питания инвертора 10, на нем будет присутствовать в течение короткого промежутка времени напряжение питания, которое затем упадет до нуля. Таким образом, на электродвигателе 11 будет присутствовать короткий импульс постоянного напряжения, которым размагничивается гистерезисное кольцо 4 ротора 3 для того, чтобы исключить влияние электромагнитного поля, создаваемого в обмотке 2 статора 1 при вращении ротора 3 по инерции (на выбеге). При этом на датчике 13 угла измерителем 14 измеряют дрейф (ω2) гироскопа 12 без учета влияния дрейфа, зависящего от момента вращения электромагнитного поля, и по формулеIn the manufacturing process of the ferromagnetic mass of the
ω=ω1-ω2 ω = ω 1 -ω 2
определяют направление и величину дрейфа гироскопа, после чего удаляют ферромагнитную массу статора в месте, соответствующем направлению дрейфа.determine the direction and magnitude of the drift of the gyroscope, and then remove the ferromagnetic mass of the stator in a place corresponding to the direction of drift.
Работа устройства для осуществления коррекции дрейфа осуществляется следующим образом.The operation of the device for the implementation of drift correction is as follows.
Сначала переключатели 16 и 17 находятся в замкнутом состоянии. На инвертор 10 поступает питание и он из импульсов, поступающих с задающего генератора 9, формирует многофазное переменное напряжение, которым питается синхронный гистерезисный электродвигатель 11 гироскопа 12. После полного разгона гироскопа 12 измерителем 14 на датчике 13 угла измеряется величина дрейфа ω1. Затем синхронно связанные переключатели 16, 17 размыкают. При этом задающий генератор 9 отключается от инвертора 10 и с него снимается напряжение питания. Но так как параллельно шине питания инвертора 10 подключен конденсатор 15, который был заряжен до величины питающего напряжения, то на шине питания инвертора 10 сохраняется питание на короткий промежуток времени, пока разряжается конденсатор 15. В связи с тем, что задающий генератор 9 отключен от инвертора 10, а питание на нем имеется, то выходное напряжение инвертора 10 становится постоянным, равным амплитуде переменного на момент размыкания переключателей 16, 17. Это постоянное напряжение поступает на обмотку 2 статора 1 синхронного гистерезисного электродвигателя 11 и происходит размагничивание гистерезисного кольца 4 его ротора. Это делается для того, чтобы электромагнитное поле статора не влияло на величину дрейфа гироскопа при вращении ротора по инерции (на выбеге). Сразу после размыкания переключателей 16, 17 на датчике 13First, the
угла измерителем 14 производится измерение дрейфа ω2 гироскопа, затем по формуле
ω=ω1-ω2 ω = ω 1 -ω 2
определяют величину дрейфа ω, зависящего от момента вращения электромагнитного поля статора, и производят его коррекцию путем удаления ферромагнитной массы статора в месте, соответствующем направлению дрейфа.determine the magnitude of the drift ω, depending on the moment of rotation of the electromagnetic field of the stator, and make its correction by removing the ferromagnetic mass of the stator in a place corresponding to the direction of drift.
Предложенные изобретения использованы для коррекции дрейфа гироскопа, что позволило увеличить его точностные параметры.The proposed inventions were used to correct the drift of the gyroscope, which allowed to increase its accuracy parameters.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №1487627, МПК G01M 1/34, 2005 г.1. RF patent №1487627, IPC
2. Заявка на изобретение РФ №2004132605, МПК G01M 1/30, 2004 г.2. Application for the invention of the Russian Federation No. 2004132605, IPC G01M 1/30, 2004
3. Патент РФ №2334205, МПК G01M 1/34, 2007 г.3. RF patent No. 2334205,
4. Патент РФ №2319283, МПК Н02Р 27/34, 2005 г.4. RF patent №2319283, IPC Н02Р 27/34, 2005
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125890/28A RU2410658C1 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Method to correct gyroscope drift and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125890/28A RU2410658C1 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Method to correct gyroscope drift and device for its realisation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2410658C1 true RU2410658C1 (en) | 2011-01-27 |
Family
ID=46308528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009125890/28A RU2410658C1 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Method to correct gyroscope drift and device for its realisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2410658C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460040C1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-08-27 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Gyroscope (versions) |
RU2527132C1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АВИАРЕАЛ" | Method of correcting drift of micromechanical gyroscope used in augmented reality system on mobile object |
RU2572501C1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-01-10 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Gyroscope drift correction method and apparatus therefor |
RU2789116C1 (en) * | 2021-11-19 | 2023-01-30 | Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" | Apparatus for controlling an engine and correcting the drift of a gyroscope |
-
2009
- 2009-07-06 RU RU2009125890/28A patent/RU2410658C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460040C1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-08-27 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Gyroscope (versions) |
RU2527132C1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АВИАРЕАЛ" | Method of correcting drift of micromechanical gyroscope used in augmented reality system on mobile object |
RU2572501C1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-01-10 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Gyroscope drift correction method and apparatus therefor |
RU2789116C1 (en) * | 2021-11-19 | 2023-01-30 | Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" | Apparatus for controlling an engine and correcting the drift of a gyroscope |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7893649B2 (en) | Method and circuit arrangement for determining the rotor position of an EC motor in the standstill state | |
RU2012129165A (en) | PERMANENT MAGNET CONTROLLER FOR SYNCHRONOUS MACHINE | |
US9065379B2 (en) | Control device for vehicle generator-motor and control method therefor | |
US9628005B2 (en) | Device for determining a position of a rotor of an electric motor | |
WO2009001291A3 (en) | A control system without position sensors for a synchronous electric motor | |
RU2410658C1 (en) | Method to correct gyroscope drift and device for its realisation | |
ITBO20100377A1 (en) | METHOD OF MEASUREMENT OF THE DENTAL TIME "INERTIA OF A BASKET OF A MACHINE WASHING MACHINE AND MACHINE PREPARED FOR THE" IMPLEMENTATION OF THIS METHOD | |
CN110063015A (en) | Start the method and permanent magnet synchronous motor of permanent magnet synchronous motor | |
US8664905B2 (en) | Control of brushless motor | |
US9667184B2 (en) | Device for determining a position of a rotor of a polyphase electric motor | |
JP4207810B2 (en) | PM motor evaluation test equipment | |
CN102832863B (en) | Controller for motor and method thereof | |
Flach et al. | A new approach to diagnostics for permanent-magnet motors in automotive powertrain systems | |
US6201367B1 (en) | Method for restarting a synchronous permanent magnet motor still rotating | |
KR101167446B1 (en) | Multiaxial angular velocity driving sensor | |
JP2008134244A (en) | Rapid readout logic for mems gyroscope | |
US20040073389A1 (en) | Device and method for determining the electrical starting rotor angle | |
RU2475932C1 (en) | Method for electric motor rotary shaft phasing and device for its implementation | |
CN112234886A (en) | Reverse excitation method of starting all-in-one machine | |
Arif et al. | Rotating magnetic field based instantaneous angular speed measurement of low speed rotating machines | |
RU2327955C1 (en) | Method of gyrostabiliser synchronous gyromotor control and related device | |
RU2462808C1 (en) | Frequency converter control method | |
US11927102B2 (en) | Main engine start using a dual permanent magnet generator system | |
RU2813739C1 (en) | Device for measuring torque of stepper motor | |
US11451176B2 (en) | Apparatus and method for ascertaining a rotor position, and electric drive system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150707 |