SU1638638A1

SU1638638A1 - Compensating pendulous accelerometer

Info

Publication number: SU1638638A1
Application number: SU894640942A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Трунов; Алексей Витальевич Гребенщиков
Original assignee: Мгту Им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1989-01-23
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1991-03-30

Abstract

Изобретение относитс к навигационной технике с Цель изобретени - повышение точности преобразовани и измерени за счет уменьшени погрешности от перекрестного ускорени путем ускорени режима колебаний чувствительного элемента при воздействии вибрационных и угловых возмущений с При возникновении колебаний чувствительного элемента (ЧЭ) 2 с амплитудой , превышающей допустимую, по сигналу датчика 3 угла через предварительный усилитель (ПУ) 5 срабатывают пороговые устройства 10 и 11, которые устанавливают триггеры 16 и 17 в состо ние, обеспечивающее через элемент И 18 переключение переключателей коэффициента усилени 6 и коэффициента демпфировани 7 на более высокие значени коэффициентов и подключение выхода ПУ 5 через ключи 14 и 15 к пороговым устройствам 12 и 13. Это приводит к устранению колебаний ЧЭ 2, уменьшению сигнала на выходе ПУ 5, которое через ключи 14 и 15 вызывает срабатывание пороговых устройств 12 и 13, устанавливающих через элемент И 19 триггеры 16 и 17, а по их сигналу и остальные элементы контура обратной св зи в исходное состо ние 1 ил. i (ЛThe invention relates to navigation technology. The purpose of the invention is to improve the accuracy of conversion and measurement by reducing the error due to cross acceleration by accelerating the mode of oscillation of a sensitive element when exposed to vibration and angular disturbances. In the event of oscillations of a sensitive element (SE) 2 with an amplitude exceeding the allowable the signal of angle sensor 3 through the preamplifier (PU) 5 triggers the devices 10 and 11, which set the triggers 16 and 17 to providing through the element And 18 switching the gain factor 6 and damping coefficient 7 to higher values of the coefficients and connecting the output of the PU 5 through the keys 14 and 15 to the threshold devices 12 and 13. This leads to the elimination of oscillations of SE 2, reduction of the signal at the output of PU 5, which, through the switches 14 and 15, triggers the threshold devices 12 and 13, which set the triggers 16 and 17 through the element 19, and by their signal and the other elements of the feedback loop to the initial state 1 or less. i (L

Description

о соabout with

оо оэ оо ооoo oo oo oo

Изобретение относитс к навигационной технике и предназначено дл использовани в качестве датчика первичной информации в инерциальных системах навигации оThe invention relates to navigation technology and is intended for use as a sensor of primary information in inertial navigation systems

Цель изобретени - повышение точности преобразовани и измерени ускорени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of conversion and measurement of acceleration.

На чертеже изображена функциональна схема предлагаемого акселерометраThe drawing shows a functional diagram of the proposed accelerometer

Компенсационный ма тниковый акселерометр содержит корпус 1, чувствительный элемент (ЧЭ) 2,датчик 3 угла (ДУ) 3, датчик 4 моментов (ДМ) предварительный усилитель (ПУ) 5, переключатель 6 коэффициента усилени (ПКУ), переключатель 7 коэффициента демпфировани (ПКД), усилитель 8 мощности, эталонный резистор 9, первый 10, второй И, третий 2 и четвертый 13 пороговые элементы, 1 первый 14 и второй 15 ключи, первый 16 и второй 17 триггеры, первый 18 и второй 19 элементы И.The compensation math accelerometer includes a housing 1, a sensing element (EI) 2, a 3 angle sensor (RC) 3, a 4 moment sensor (DM) preamplifier (PU) 5, a gain switch 6 (PKU), a damping factor switch 7 (PKD) ), power amplifier 8, reference resistor 9, first 10, second AND, third 2 and fourth 13 threshold elements, 1 first 14 and second 15 keys, first 16 and second 17 triggers, first 18 and second 19 elements I.

Компенсационный ма тниковый акселерометр работает следующим образом.The compensation accelerometer operates as follows.

При воздействии ускорений в штатном режиме на ЧЭ 2, сигнал рассогласовани с ДУЗ через ПУ 5, ПКУ 6, ПКД и усилитель 8 мощности подаетс через ДМ 4, где создаетс компенсирующий момент, не эталонный резистор 9 дл съема измерительной информации .When the acceleration in normal mode is applied to the FE 2, the error signal from the control system through the PU 5, PKU 6, PKD and power amplifier 8 is supplied through the DM 4, where a compensating moment is created, not a reference resistor 9 for retrieving the measurement information.

В этом режиме сигнал на выходе ПУ 5 не выходит за линейную глону характеристики и не превышает уровней срабатывани быстродействующих пороговых элементов 10 и 11, соответствующих верхней и нижней границам линейного участка характеристики при этом на выходах 10 и 11 формируютс уровни О, триггеры 16 и 17 установлены в исходные состо ни (на выходах О), на выходах элементов И 18 и 19 также формируютс О, ПКУ 6 и ПКД 7 наход тс в состо ни х , обеспечивающих устойчивость и точность канала обратной св зи акселерометра„ В исходном (штатном) режиме на выходах ключей 14 и 15 имеютс сигналы разной пол рности, по модулю большие уровней срабатывани третьего 12 и четвертого 13 пороговых элементов, имеющих малое быстродействие , и на их выходах формируютс сигналы In this mode, the signal at the output of the PU 5 does not exceed the linear slope of the characteristic and does not exceed the response levels of the fast-acting threshold elements 10 and 11, the characteristics corresponding to the upper and lower limits of the linear section of the characteristic. At the same time, the O levels are formed at the outputs 10 and 11, the triggers 16 and 17 are set In the initial states (at the outputs O), at the outputs of the elements And 18 and 19 also O are formed. PKU 6 and PKD 7 are in the states providing stability and accuracy of the feedback channel of the accelerometer "In the initial (normal) mode out The keys of keys 14 and 15 have signals of different polarity, modulo large levels of operation of the third 12 and fourth 13 threshold elements, which have a small speed, and signals are generated at their outputs

При воздействии вибрационных возмущений на акселерометр возможно возникновение режима захвата в работе акселерометра, при этом ЧЭ 2 совершает колебани , амплитуда которых превышает максимальный угол оЈ w отклонени ЧЭ 2 в штатном режиме контура обратной св зи„Under the influence of vibration disturbances on the accelerometer, a capture mode may occur in an accelerometer operation, while SE 2 oscillates, the amplitude of which exceeds the maximum angle oЈ w of SE 2 deviation in the normal mode of the feedback loop „

В режиме захвата срабатывают пороговые элементы 10 и 11 и выходы триггеров 16 и 17 устанавливаютс в состо ни 1, что приводит к формированию сигнала 1 на выходеIn the capture mode, the threshold elements 10 and 11 are triggered and the outputs of the trigger 16 and 17 are set to state 1, which leads to the formation of a signal 1 at the output

элемента И 18, переключение ключей 14 и 15 и срабатыванию ПКУ 5 и ПКД 7, при этом к выходам ключей 14 и 15 подключаетс выход ПУ 5„ При срабатывании переключателей 6 и 7 происходит увеличение коэффициентов усилени и демпфировани , что приводит к устранению режима захвата и вхождению контура обратной св зи в рабочую область характе- element 18, switching keys 14 and 15 and triggering PKU 5 and PKD 7, while output PU 5 is connected to the outputs of keys 14 and 15. When switches 6 and 7 are triggered, the gain and damping factors increase, which leads to the elimination of the capture mode and the entry of the feedback loop into the work area of the characteristics

5 ристики, что сопровождаетс исчезновением колебаний ЧЭ 2 и уменьшением угла отклонени ЧЭ 2 до величины /tf/ /ltfm/. Так как уровни срабатывани пороговых устройств 12 и 135, which is accompanied by the disappearance of oscillations of the SE 2 and a decrease in the angle of deflection of the SE 2 to the value of / tf / / ltfm /. Since the trigger levels of threshold devices 12 and 13

0 установлены равными по модулю / 0Ј уп / разными по знаку, то уменьшение угла pd вызывает формирование на выходах пороговых элементов 12 и 13 сигналов 1, что приводит к по влению на вы00 is set equal in magnitude / 0Ј unitary code / different in sign, then a decrease in the angle pd causes the formation of the threshold elements 12 and 13 of the signals 1 at the outputs, which leads to high

ходе элемента И 14 сигнала 1, устанавливающего триггеры 16 и 17, а следовательно , переключатели 6 и 7 и ключи 14 и 15 в исходные состо ни ,, Переключени ключей 14 и 15 сопровождаютс формированием уровн О на выходе элемента И 18 и возвратом системы обратной св зи в исходное состо ние .,During the element And 14 of the signal 1, which sets the triggers 16 and 17, and consequently, the switches 6 and 7 and the keys 14 and 15 to their initial states. The switches of the keys 14 and 15 are accompanied by the formation of the level O at the output of the element 18 and the return of the feedback system zi in the original state.,

Таким образом, в компенсационном акселерометре увеличиваютс коэффициенты усилени и демпфировани в контуре обратной св зи при колебании чувствительного элемента в режиме захвата, что приводит к устранению режима захвата и уменьшению погрешностей от перекрестных ускорений,,Thus, in the compensation accelerometer, the gain and damping factors in the feedback loop increase when the sensitive element oscillates in the capture mode, which leads to the elimination of the capture mode and a decrease in errors due to cross-acceleration.

Claims

Invention Formula

A compensation accelerometer containing a sensitive element installed in the housing, a torque sensor and an angle sensor, as well as a preamplifier connected to the angle sensor, a power amplifier whose output is connected to a reference resistor via a torque sensor, the gain switch connected to the output the preamplifier, and the first threshold element, characterized in that, in order to improve accuracy, three additional threshold elements are introduced into the accelerometer, the first and second the swarm of keys, the first and second triggers, the first and second elements AND and the damping coefficient switch, whose input is connected to the output of the gain switch, and the output to the input of the power amplifier, the inputs of the first and second thresholds

the output elements are connected to the output of the preamplifier, and the outputs are connected to the first inputs of the respective first and second triggers, the outputs of which are connected to the inputs of the first element I, the output connected to the control inputs of the gain switch, the damping factor switch, the first and second keys , At the same time, the signal inputs of the first and second keys are connected to the output of the preamplifier, the signal outputs through the inputs of the third and fourth threshold elements, respectively, to the inputs of the second element I, the output connected to the second inputs of the trigger.