SE453535B - Sett och anordning for att reducera gyroavdrift i gyroautofassystem - Google Patents

Description

15 20 25 35 453 535 förklaras närmare med ledning av den bifogaderitningen, som visar ett block- schema för en utföringsform av gyroautofassystemet.

I figuren är ett antal komponenter representerade i blockform. Vart och ett av de illustrerade blocken utgörs av kända konventionella kretsar. Emellertid är det kombinationen av dessa komponenter till ett uraikt arrangemang och funktionssätt som utgör uppfinningen. En konventionell gyrogivare 10 genererar en signal på sedvanligt sätt. Konventionella gyron, som skall användas med föreliggande system, anpassas till att ge en gyrorotoramplitudmodulering som är tillräcklig för att medge separation av rotorfrekvensen från andra frekvens- komponenter i signalen från gyrogivaren 10. Exempel på tillgängliga givare, som är lämpliga för uppfinningen, innefattar magnetiska givare, som avkärmer när en viss referenspunkt på en gyrorotor passerar en referenspunlrt på gyrohuset.

Alternativt kan en optisk givare användas för att avkänna gyrorotorns rotation.

Signalen från givaren 10 förs till en förstärkare l2_, vars utsignal konditioneras med ett filter 13. Utsignalen från filtret 13 är en sinusvågsignal med en frekvens lika med gyrorotorns 3 rotationsfrelcvens. Den filtrerade signalen ansluts till ingången hos ett begrânsarsteg 14, som klipper av sinusvågen för att bilda en motsvarande fyrkantvågsignal med konstant amplitud och således tillföra en första insignal till en fasdetektor 16. Fasdetektom 16 fastställer fasskillnaden mellan signalen från gyrogivaren lO och en avledning av magnetiseringssigrialm för en gyromotor, såsom nu kommer att beskrivas.

En frekvenskälla 18 tillhandahåller en sinusvågsígxial, typiskt i området 1,6 kHz, som undergår omvandling till en fyrlednings tvåfassignal genom användning av vippor 20.

En av ledningarna (21) från fyrledriingsutgången hos vipporna 20 ger en insignaltill en delarkrets 22. En signal med referensfas erhålls således genom neddelnirxg av gyromagnetiseringsfrelrvensen på ledningen 21 med en faktor, typiskt 2, och en komparator 24 säkerställer konstant amplitud för den neddelade signalen och applicerar referensinsigrialen (andra insignal) på fasdetelctorn 16.

Utsignalen från fasdetelctorn 16 undergår konditionering i ett filter 26, så att en likströmssigztal erhålls, vilken representerar fasslcillnaden mellan den nedräknade mgnerisa-ingsfraweisen och gyfoforarns fi-eiwßnsmaauiafnigssigiiai. De: är derma likströmssignal vid utgången av filtret 26, som representerar en rotation:- lägesslrillnad mellan gyromotorns roterande magnetiseringsfält och någon fast punkt på gyrornotom.

En första ingång hos en komparator 28 är kopplad till utgången hos filtret 26. Själva komparatorn är en konventionell nivåavlénriiiigslcrets, även känd som fönsterkomparator, vilken fastställer om den filtrerade utsignalen från 10 15 20 25 35 453 535 3 fasdetektorn 16 ligger inom ett speciellt fasområde (fönster), som motsvarar den önskade rotationslägesskillnaden mellan gyromotorns roterande magnetiserings- fält och en fast punkt på gyromotorn. Kornparatorn 28 har sin utgång 29 kopplad till den första ingången hos en OCH-grind 30, varvid grindens utgång 32 är kopplad till en pulsgenerator 34, som styr aktiveringen av en drivgyromotor 56, såsom kommer att diskuteras mer detaljerat nedan. En andra insignal 36 till fasfönsterkomparatorn 28 erhålls genom utsignalen från en switch 1:0. ingången 42 på switchen 40 är parallellkopplad med utgången från filtret 26. Switchen sluter kort efter start, när gyrorotom 3 antar det förvalda fassambandet med gyromotormagnetiseringen. Switchen #0 utgörs av en operationsförstärkare och fungerar som en konventionell hystereskrets, som är inkluderad för att aktivera komparatorn 28 närhelst utsignalen från fasdetektorn 16 är negativ. Komparatom 28 öppnas av switchen 40 när utsignalen från fasdetektom 16 närmar sig fasområdet (fönstret) från positiv riktning. Switchen '40 behövs endast när två gyron är placerade i störande närhet till varandra och det blir nödvändigt att eliminera den 1800 tvetydighet, som beror på att motorns magnetiserings- frekvens är två gånger motorns rotationsfrekvens.

En andra insignal till OCH-grinden 30 kommer från en ledning 41: med utsignalen från en delarkrets #5. Delaren har sin ingång kopplad till effektkällan 18 och tjänar till att upprätta ett tidsanpassningsintervall för pulsgeneratom 34, via OCH-grinden 30. Typiskt är utsignalen från delaren 45 en FPS-signal.

Utsignalen från OCH-grinden 30 är en logisk l när den filtrerade utsignalen från fasdetektorn 16 ligger utanför det förvalda området (fönstret) Was komparatorn 28. i ett' typiskt utförande av uppfinningen är fönstret inställt med den övre tröskeln vid +5° den den undre tröskeln vid -s°. sa länge sem fasen far rotorsignalen och den nedräknade motormagnetiseringm ger en fasdetektor- utsignal, som ligger utanför 35°-gränsen, appliceras en triggerpuls på pulsgeriera- torn Bli vid den ungefärliga hastigheten en PPS för signalen från delaren 45. Puls- generatorn 34 genererar då en negativ puls med reglerad pulsbredd vid sin utgång 46 till en styringång hos ett fyrgríndsarrangemang 48, som kan vara anordnat på konventionella chips, såsom _standardchipen 54LS00. En .utsignal längs ledningar 50 från fyrgrindsarrangemanget eliminerar magnetiseringen till motorn 56 under perioden för pulsen från generatom 314. Den nämnda pulsbredden väljs så att motoms 56 rotor tillåts släpa något efter det roterande motormagnetiserings-a- fältet före återmagnetisering. Denna magnetisering upprättar nya magnetpoler i motorns rotor. Typiskt är motorrotoreftersläpningen för varje puls åtta grader.

En signalinverterare 60 är vid sin ingång 58 kopplad till utgången #6 hos generatorn 34, och inverteraren lägger vid sin utgång en positiv puls på basen till 10 15 20 453 535 fyra sammankopplade NPN-transistorer 62, som applicerar en fyrlednings, tvåfas elektrisk belastning: via transistorkollektorer 66, 68, 70 och 72, på gyromotorn 56, som verkar som elektrisk generator under den tid då magnetiseringen är eliminerad. Transistorerna har sina emitters gemensamt jordade vid 614. Uttryckt på annat sätt uppnås dynamisk bromsning av gyromotorn 56 under denna tid, vilket hjälper lagerfriktionen hos gyromotorn 56 att framkalla motoreftersläp- ning under den tid magnetiseringen inte sker.

Vid utövande av uppfinningen startas gyromotom 56 och synkroniseras vid någon godtycklig fas och fås sedan att släpa efter med små ändringar, såsom de nämnda typiska ändringarna om åtta grader, tills signalen från fasdetektorn 16 kommer in i fönsterområdet hos komparatorn 28 från positiv riktning. När utsignalsnivân från fasdetektorn 16 ligger fönstret, såsom det nämnda Isïrönszfeggar utsignalen från kømparatorn za :in en lag logisk nivå, och pulsgeneratorn 31: slutar att mata ut pulser. Fyrgrindsarrangemanget #8, som skickar tvâfas-fyrledningssignalerna från ledningarna 50 till ledningarna 52, förblir "på" och effektförstärkaren 51+ förstärker strömmen från grindarrange- manget 48 till gyromotom 56. Motorn 56 är nu läst med det fassamband, som etablerats mellan rotorn 8 och det roterande magnetiseringsfältet i motom 56.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till precis de konstruktions- detaljer som visas och beskrivs här, eftersom närliggande modifieringar inses av fackmannen på omrâdet.

Claims (2)

1. 0 15 20 25 30 35 453 535 5 PATENTKRAV l. Sätt att reducera gyrofastvetydigheten på grund av två i närheten av varandra anordnade gyron i interfererande vibrationsförbindelse med varandra, vilket innefattar att man anbringar en referenspunkt på rotorn hos ett gyro i ett förvalt fast fasförhâllande till magnetiseringsfältet för en gyrodrivmotor, och detekterar fasen mellan referenspunkten på rotorn (8) och magnetiseringsfältet, k ä n n e t e c k n a t av att man jämför fasen med ett förvalt fasområde och aktiverar fasjämförelsen endast när fasområdet närmas från en förvald polaritet, och hindrar effekttillförsel från magnetiseringsfältet till motorn när den detekterade fasen faller utanför området, varigenom motorn fås att släpa efter tills den detekterade fasen faller inom omrâdet.

2. Anordning för att reducera gyrofastvetydigheten på grund av tvâ i närheten av varandra anordnade gyron i interfererande vibrationsförbindeise med varandra genom att anbringa en referenspunkt på rotorn (8) hos ett gyro i ett förvalt fast fasförhållande till magnetiseringsfältet för en gyrodrivmotor (56), varvid anordningen innefattar en gyrorotor (8), en givaranordning (10) förbunden med rotorn (8) för att bestämma fasen för en referenspunkt på rotorn, en anordning (18) för att generera ett magnetiseringsfält för motorn (56), och en detekteringsanordning (16) kretskopplad vid sina ingångar med givaren (10) och genereringsanordningen (18) för att detektera fasskillnaden mellan rotorreferens» punkten och magnetiseringsfältet, k ä n n e t e c k n a d av att den vidare innefattar en fönsterkomparator (28) med en första ingång kopplad till utgången hos detekteringsanordningen (16), en omkopplaranordning (40) med sin ingång '(42) förbunden med utgången hos detekteringsanordningen (16), en andra ingång hos komparatorn (23) förbunden med utgången (36) hos omkopplaranordningen (40) för att aktivera komparatom när utgången hos detekteringsanordningen (16) antar en första polaritet, varvid komparatom (28) spärras av omkopplaranordningen (40) när utgången hos detekteringsanordningen (16) närmar sig ett förvalt fasområde från en motsatt polaritet, varigenom man undviker fastvetydighet mellan tvâ i närheten av- varandra anordnade gyron i interfererande vibrationsförbindelse med varandra, och en inhiberingsanordning (62) inkopplad mellan utgången hos genereringsanord- ningen (18) och gyromotorn (56), varvid inhiberingsanordxxingen (62) har en ingång (46) förbunden med utgången (29) hos komparatom (28) för att hindra effekttill- försel från magnetiseringsfältgenereringsanordningen (18) till motorn (56) när den detekterade fasskillnande fäller utanför det förvalda området, varigenom motorn (56) fås att släpa efter tills den detekterade fasskillnaden faller inom det “förvalda området.