Разработка и исследование стенда для динамической калибровки микромеханических инерциальных датчиков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.01, кандидат технических наук Чекмарев, Антон Борисович

• Чекмарев, Антон Борисович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Чекмарев, Антон Борисович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Обзор современного состояния метрологического обеспечения микромеханических инерциальных датчиков. Постановка задачи исследования

1.1 Анализ режимов работы микромеханических инерциальных датчиков

1.2 Обзор существующих методов и средств оценки динамических характеристик микромеханических инерциальных датчиков

1.3 Выбор схемы построения стенда

1.4 Выводы к главе 1 и постановка задачи исследования

Глава 2 Анализ механической и электромагнитной систем стенда

2.1 Постановка задачи исследования

2.2 Анализ механической системы стенда

2.2.1 Анализ влияния длины кулисы на АЧХ стенда

2.2.2 Анализ влияния способа расположения катушек управления на АЧХ стенда

2.2.3 Анализ погрешностей механической системы стенда

2.3 Исследование электромагнитной системы стенда

2.3.1 Метод исследования

2.3.2 Анализ влияния диаметра сердечника на значение индукции

в воздушном зазоре

2.3.3 Анализ влияния ширины и длины зазора на АЧХ стенда

2.3.4 Анализ тяговой характеристики электромагнитного привода стенда

2.4 Выводы к главе 2

Глава 3 Анализ и синтез системы управления стенда

3.1 Постановка задачи исследования

3.2 Выбор схемы управления

3.3 Разработка структуры системы управления стенда

3.4 Аналитическое исследование электромеханической системы стенда

3.5 Моделирование работы электромеханической системы стенда в ЗшшНпк

3.6 Разработка модели системы автоматического управления стенда

3.7 Аналитическое исследование модели системы управления совместно

с моделью электромеханической системы стенда

3.8 Выводы к главе 3

Глава 4. Разработка конструкции и аттестация опытного образца стенда

4.1 Постановка задачи

4.2 Проектирование и расчет электромагнитного привода стенда

4.3 Анализ температурных режимов работы стенда

4.4 Программно-аппаратная реализация системы управления стенда

4.5 Расчет погрешности стенда

4.6 Аттестация стенда

4.7 Динамическая калибровка микромеханического гироскопа на стенде

4.8 Метод расчета стенда

4.9 Выводы к главе 4

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение А. Рабочий диапазон стенда

Приложение Б. Картины тепловых полей стенда

Приложение В. Реализации угловой скорости при аттестации стенда

Приложение Г. Реализации угловой скорости при динамической калибровке MMF.. 159 Приложение Д. Акт внедрения результатов работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование стенда для динамической калибровки микромеханических инерциальных датчиков»

Введение

В последние десять лет в различных областях науки и техники активное развитие получили микроэлектромеханические (МЭМС) датчики и устройства. Особенностями этих изделий являются малые масса и габариты, а также низкая стоимость. Среди указанного типа устройств выделяется класс микромеханических инерциальных датчиков, к числу которых относятся микромеханические гироскопы (ММГ) и акселерометры (ММА), широко применяемые как в гражданской, так и в военной области. Активное развитие получили фото- и видеокамеры, оснащённые системами стабилизации изображения на микромеханических акселерометрах, игрушки, планшетные компьютеры, многочисленные автомобильные системы управления движением также оснащены ММГ и ММА. Появление этих датчиков в военной технике позволило создавать системы управления беспилотными летательными аппаратами, стабилизировать движение наземных и морских роботов, управлять полётом на траектории различными видами боеприпасов.-Для управления вращающимися по крену высокодинамичными объектами необходимо создание ММГ и ММА, работающих в широком частотном диапазоне. Такие датчики выпускаются как зарубежными, так и отечественными производителями. В России наибольшие успехи в этой области достигнуты в ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» [20, 37].

Оценку динамических характеристик ММГ и ММА можно производить на основании либо косвенных данных, либо путем прямого измерения этих характеристик [9, 11, 15]. Очевидно, что непосредственная оценка является наиболее предпочтительной. Созданием методов и средств измерений динамических характеристик ММА, в том числе и вибрационных, занимались многие исследователи. Вопросы создания стендов для оценки динамических характеристик ММГ в полосе частот более 100 Гц разработаны существенно хуже. Отчасти это объясняется тем, что вопрос о наличии подобной информации наиболее остро стоит только при создании малогабаритных систем на микромеханических датчиках, применяемых в высокодинамичных объектах.

В связи с отсутствием рабочих средств задания угловой скорости нарушается прослеживаемость от эталона угловой скорости до выпускаемых промышленностью датчиков угловых скоростей. Таким образом, научная задача, решаемая в диссертации, состоит в создании рабочего средства для обеспечения прослежи-ваемости в области оценки частотных характеристик микромеханических гироскопов. В связи с этим, задача разработки испытательного оборудования для контроля динамических характеристик ММГ и создания метода расчета подобного оборудования является актуальной.

Целью работы является разработка метода расчета конструкции и погрешности стенда для оценки частотных характеристик микрогироскопов, воспроизводящего угловое колебательное движение поворотной платформы путем преобразования возвратно поступательного движения силового преобразователя на основе электромагнитов, а также создание технического средства на основе предложенного метода.

Основные направления и задачи исследований определяются комплексом работ и включают в себя:

- анализ режимов работы микромеханических инерциальных датчиков и обзор существующих методов и средств оценки их динамических характеристик;

- выбор кинематической схемы стенда, проектирование и исследование характеристик его механической и электромагнитной систем;

- моделирование работы электромеханической системы стенда;

- разработка алгоритмов и модели системы управления;

-отработка модели системы управления на модели электромеханической системы стенда;

- программно-аппаратная реализация системы управления стенда;

- создание температурной модели функционирования стенда;

- расчет погрешности стенда;

- разработка метода расчета стенда;

- проведение работ, связанных с аттестацией стенда и его опробованием.

Диссертационная работа состоит из четырех глав.

В первой главе на основе анализа областей применения и режимов работы микромеханических инерциальных датчиков формируются требования к оборудованию для оценки их динамических характеристик. Рассматриваются существующие методы и средства испытаний микродатчиков в динамическом режиме. Предлагается схема построения испытательного стенда и приводится ее обоснование.

Вторая глава посвящена анализу механической и электромагнитной систем стенда. В ходе анализа механической системы рассматриваются особенности схемы построения стенда, приводится анализ погрешностей. В ходе анализа электромагнитной системы стенда проводится оценка влияния параметров электромагнита на амплитудно-частотную характеристику стенда и качество управления исполнительным механизмом, а также формируются рекомендации по выбору размеров магнитопровода электромагнита. Приводится анализ тяговой характеристики электромагнитного привода и расчет погрешности, обусловленной электромагнитной системой стенда.

Третья глава посвящена исследованию системы автоматического управления стенда. Проводится анализ схем управления, приводятся описание электромеханической системы и ее характеристик, результаты моделирования работы электромеханической системы стенда, расчетные значения параметров электромагнитного привода, структура и состав элементов модели системы автоматического управления стенда (САУ).

В четвертой главе рассматриваются вопросы, связанные с разработкой конструкции стенда и обоснованием принятых технических решений. Приводятся материалы по программно-аппаратной реализации системы управления стенда, оцениваются ее погрешности. Работоспособность в предельных режимах функционирования подтверждается проведением температурного расчета на основании температурной модели, созданной в САПР СРс1е81§п. Приводятся материалы по разработке методики и проведению аттестации стенда. Анализируются результаты динамической калибровки образца ММГ с использованием стенда. Формируется метод расчета стенда.

Научная новизна работы заключается в создании метода расчета технического средства для оценки частотных характеристик микрогироскопов, позволяющего спроектировать стенд с заранее заданными характеристиками.

Оригинальными являются:

- совокупность приемов расчета и выбора параметров механической, электромагнитной систем и системы управления стенда;

- система автоматического управления стенда, созданная на основе синтеза ПИ-регулятора;

- модель электромеханической системы испытательного стенда, основанная на введении экспериментальных характеристик;

- температурная модель стенда.

Теоретическая значимость работы заключается в разработке метода расчета стенда, представляющего собой совокупность приемов расчета и выбора параметров его механической и электромагнитной систем, системы управления, а также расчета погрешности стенда. В разработке модели функционирования стенда, основанной на введении в расчетную модель экспериментальных характеристик стенда. В разработке температурной модели стенда, созданной на основе анализа его конструкции и конвекционных потоков.

Практическая значимость работы заключается в том, что теоретические исследования доведены до методик практических расчётов, позволяющих проектировать стенды с подобной кинематической схемой на основе заданных характеристик. Результаты работы над диссертацией нашли практическое применение при разработке стенда, эксплуатируемого в ОАО «Концерн «ЦНИИ Электроприбор» и создаваемого по заказу ОАО «Авангард» (приложение Д).

В работе использовались основные положения математики, теоретической механики, теории расчета электромагнитных цепей, теории тепловых расчетов и теории автоматического управления. Математическое моделирование, расчеты и обработка результатов экспериментальных исследований выполнены с помощью ПЭВМ и программных комплексов MS Excel, Matlab Simulink, PRO/Engineer, Elcut и CFdesign на базе численных методов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- модель электромеханической системы испытательного стенда;

- алгоритмы системы управления испытательного стенда;

- метод расчета испытательного стенда;

- методика аттестации испытательного стенда.

Новизна основных положений, выносимых на защиту подтверждается анализом патентных материалов и научно-технической литературы по данной теме.

Достоверность результатов, полученных в диссертации, подтверждается использованием обоснованных методов исследования и сходимостью расчетных и экспериментальных характеристик опытного образца стенда.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на XX международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника. Нано - микро- и макророботы» (2009), XII конференции молодых ученых «Навигация и управление движением» (2010), втором международном симпозиуме «Механические измерения и испытания» (2010), XIX международном научно-техническом семинаре «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации» (2010), третьей Всероссийской научно-технической конференции «Измерения и испытания в судостроении и смежных отраслях» (2010), международном научно-техническом семинаре «Робототехника. Взгляд в будущее» (2010), XIII конференции молодых ученых «Навигация и управление движением» (2011), XIV конференции молодых ученых «Навигация и управление движением» (2012), четвертой Всероссийской научно-технической конференции «Измерения и испытания в судостроении и смежных отраслях» (2012). По результатам диссертации опубликовано 5 статей, 4 из которых в рецензируемых журналах.

На основании материалов работы спроектирован, изготовлен и аттестован опытный образец испытательного стенда для динамической калибровки современных микромеханических датчиков.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы измерения по видам измерений», Чекмарев, Антон Борисович

4.9 Выводы к главе 4

На результате выполненных исследований можно сделать следующие выводы:

- анализ температурных режимов функционирования стенда показал, что наиболее эффективной является приточная вентиляция. При этом температура нагрева КУ и магнитопровода не превышает допустимых значений;

-осуществлена программно-аппаратная реализация системы управления стенда;

- разработана методика и проведена аттестация стенда. Результаты аттестации свидетельствуют о соответствии характеристик стенда предъявленным требованиям;

- проведено опробование стенда путем проведения динамической калибровки ММГ;

- сформирован метод расчета испытательного стенда с заданными характеристиками.

Заключение

В результате выполненных работ выбрана, обоснована и исследована кинематическая и функциональная схема стенда, воспроизводящего угловые колебательные движения поворотной платформы путем преобразования линейных возвратно-поступательных перемещений якоря электромагнитного привода.

Сформирован метод расчета стенда, представляющий собой совокупность приемов расчета и выбора параметров механической части и электродинамического привода стенда, определение его моментных характеристик, проектирование системы управления, расчет температурных режимов и погрешностей систем стенда.

Предложенный метод расчета стенда подтвержден путём проектирования, изготовления и аттестации опытного образца стенда. Опытный образец стенда создан в рамках ОКР по договору с ОАО "Авангард" и в настоящее время эксплуатируется в ОАО "Концерн "ЦНИИ "Электроприбор" (приложение Д). Результаты аттестации позволяют сделать вывод о соответствии характеристик стенда предъявленным требованиям и пригодности метода расчета для проектирования стендов со схожей электрокинематической схемой. С помощью созданного стенда проведена индивидуальная калибровка ММГ в динамическом режиме, на основании которой уточнено значение масштабного коэффициента, определено смещение нуля и оценена амплитудно-частотная характеристика ММГ.

Особенностью предложенного метода является аналитическое исследование электромагнитного привода в программном продукте Е1си1:, методика создания модели электромеханической системы испытательного стенда, основанная на введении в расчетную модель характеристик реального привода, структура САУ стенда, созданная на основе синтеза ПИ-регулятора, тепловая модель, позволяющая выбрать оптимальную систему вентиляции стенда и методика расчета погрешности стенда.

Дальнейшее совершенствование метода и разрабатываемого стенда связано со снижением погрешности воспроизводимой угловой скорости путем точной настройки системы управления стенда и расширением динамического диапазона стенда путем применения материалов с качественно лучшими характеристиками и более эффективной системой вентиляции.

Созданное в рамках работы техническое решение является новым, обеспечивающим повышенное качество микромеханических гироскопов, применяющихся для измерения угловых скоростей. Разработка и изготовление опытного образца стенда позволили усовершенствовать метрологическое обеспечение, связанное с оценкой частотных характеристик микромеханических гироскопов при их массовом производстве, качество которых зависит, в т.ч. и от частотного диапазона, что соответствует областям исследований, указанным в паспорте специальности 05.11.01 «Приборы и методы измерений (механические величины)».

Список сокращений и условных обозначений

1. КУ — катушка управления;

2. КН — катушка намагничивания;

3. ММГ - микромеханический гироскоп;

4. ММА - микромеханический акселерометр;

5. ММД - микромеханический датчик;

6. МЭМС - микроэлектромеханическая система;

7. САУ - система автоматического управления;

8. САПР - система автоматического проектирования;

9. ИИМ - инерциальный измерительный модуль;

10. GPS -система глобального позиционирования;

11. БИНС - бесплатформенная инерциальная навигационная система;

12. KMX - кинематический мертвый ход;

13. МКЭ - метод конечных элементов;

14. МДС - магнитодвижущая сила;

15. ФНЧ - фильтр нижних частот.

146

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чекмарев, Антон Борисович, 2013 год

Список литературы

1. Бердюгин, А. В. Стенд для оценки частотных характеристик малогабаритных датчиков угловых скоростей / А. В. Бердюгин, Д. И. Лычев // Материалы VIII конференции молодых ученых «Навигация и управление движением». - СПб.: «Электроприбор», 2007. - с. 107-112.

2. Бесекерский В. А., Орлов В. П., Полонская JI. В., Федоров С. М. Проектирование следящих систем малой мощности. Л.: Судпромгиз, 1958, 508 с.

3. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975. - 768 с.

4. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учебник для студентов электротехнических, энергетических и приборо- --строительных специальностей вузов. — 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1978. - 528 е., ил.

5. Браславский Д. А. Приборы и датчики летательных аппаратов. - М.: «Машиностроение», 1970. - 384 е.: ил.

6. Герман-Галкин. С. Г. Matlab&Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК. - Спб.: КОРОНА-Век, 2008. - 368 с.

7. Гофман Ю. В. Законы, формулы, задачи физики. Справочник. К., «Наук, думка», 1977. 576 с.

8. Грязин, Д. Г., Евсеев В. О., Ковалев А. С., Лычев Д. И. Разработка методики оценки характеристик устройства для задания переменных угловых скоростей / Сборник тезисов Второй Всероссийской научно-технической конференции «Измерения и испытания в судостроении и смежных отраслях — Судометрика 2008», - СПб.: «Сертум», 2008. сс. 78-80.

9. Грязин Д.Г., Величко О.О., Чекмарев А.Б. Метрологическое обеспечение испытаний микромеханических датчиков и модулей / Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2012, выпуск 7, ISSN 2071-6168, Тула, Издательство ТулГУ, сс. 67-77.

10. Грязин Д.Г., Скалой А.И., Величко О.О. Чекмарев А.Б. Опыт аттестации трехосного поворотного стенда фирмы Acutronic / Мехатроника, автоматизация, управление, № 4 (121), ISSN 1684-6427, Новые технологии, 2011, сс. 75-78;

11. Грязин Д. Г., Скалон А. И., Чекмарев А. Б. Стенд контроля динамических характеристик микромеханйческих датчиков и модулей / Датчики и системы, 2011, № 9, ISSN 1992-7185, ООО «СенСиДат-Контрол», сс. 30-34.

12. Грязин Д.Г., Скалон А.И., Чекмарев А.Б. Оптимизация магнитной системы стенда для снятия амплитудно-частотных характеристик микромеханических гироскопов и модулей на их основе / Экстремальная робототехника. Нано- микро- и макророботы (ЭР-2009). Материалы XX Международной научно-технической конференции. - Таганрог: Изд. ТТИ ЮФУ, 2009. с. 304-305

13. Грязин Д.Г., Чекмарев А. Б. Применение микромеханических датчиков в военной технике. Современное состояние (по материалам зарубежных ВС) / «Робототехника. Взгляд в будущее» // Материалы международного научно-технического семинара «Робототехника. Взгляд в будущее», - СПб, 2010.

14. Грязин Д. Г., Чекмарев А. Б. Устройство для определения частотных характеристик акселерометров и датчиков угловых скоростей / Труды XIX международного научно-технического семинара «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации» - ЗАО "Издательский дом МЭИ", Москва, 2010, с. 79

15. Грязин Д. Г., Чекмарев А. Б., Величко О. О. Калибровка стенда для контроля динамических характеристик малогабаритных бесплатформенных инер-циальных навигационных систем / Сборник тезисов третьей Всероссийской научно-технической конференции «Измерения и испытания в судостроении и смежных отраслях (СУДОМЕТРИКА 2010) - СПб.: МАПП, 2010, сс.55-56

16. Джашитов В. Э., Панкратов В. М., Голиков А. В. Общая и прикладная теория гироскопов с применением компьютерных технологий / Под общ. ред. акад. РАН В. Г. Пешехонова. - СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2010. - 154 е., ISBN 978-5-900780-91-7.

17. Джашитов В. Э., Панкратов В. М. Датчики, приборы и системы авиакосмического приборостроения в условиях тепловых воздействий / Под общ. ред. акад. РАН В. Г. Пешехонова. - СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2005.-404 с. ISBN 5-900780-57-0.

18. Дьяконов В. П. Matlab 6.5 SPl/7+Simulink 5/6. Основы применения. Серия «Библиотека профессионала». -М.: СОЛОН-Пресс, 2005 - 800с.: ил.

19. Дьяконов В. П. Simulink 5/6/7. Самоучитель. - М.: ДМК-Пресс, 2008 — 784 е.: ил.

20. Евстифеев М. И., Елисеев Д. П., Ковалев А. С., Розенцвейн Д. В. Результаты испытаний микромеханических гироскопов при механических воздействиях. - Гироскопия и навигация. - 2011. - № 1. - С. 49-58.

21. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике - М.: Издательство «МИР», 1975. - 539 е., ил.

22. Зигель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением, М.: Издательство «Мир», 1975, 928 с. ил.

23. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. Учебник для вузов, Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1975. 488 е., с ил.

24. Корн, Г. А. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) / Г. Корн, Т. Корн - СПб.: Издательство «Лань», 2003.

25. Лотоцкий К. В. Электрические машины и основы электропривода. М., Издательство «Колос», 1964. - 495 с. ил.

26. Любчик, М. А. Оптимальное проектирование силовых электромагнитных механизмов. М., «Энергия», 1974. 392 с. с ил.

27. Макаров И. М., Менский Б. М. Линейные автоматические системы (элементы теории, методы расчета и справочный материал). - 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1982. — 504 е., ил.

28. Матвеев А. Н. Электричество и магнетизм: Учеб. пособие. — М.: Высш. школа, 1983. - 463 е., ил.

29. Мирошник И. В. Теория автоматического управления. Линейные системы. -СПб.: Питер, 2005. - 336 е.: ил. - (Серия «Учебное пособие») ISBN 5-46900350-7.

30. Михеев М. А., МихееваИ. М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. М., «Энергия», 1977,344 е., с ил.

31. Никитин Е. А., Балашова А. А. Проектирование дифференцирующих и интегрирующих гироскопов и акселерометров. - М.: «Машиностроение», 1969.-213 е.: ил.

32. Никифоров Н. Н., Туркин П. И., Жеребцов А. А., Галиенко С. Г. Артиллерия / Под общ. ред. Чистякова М. Н. - М.: Воениздат МО СССР, 1953.

33. Пат. 2 306 571 С1 Российская Федерация, МПК G 01 Р 21/00, G 01 М 17/00. Стенд для воспроизведения угловых скоростей / Грязин Д. Г., Лычев Д. И., Бердюгин А. В; заявитель и патентообладатель ФГУП «ЦНИИ «Электроприбор». - № 2006115534/28; заявл. 02.05.06; опубл. 20.09.07, Бюл. № 26.-4 е.: ил.

34. Пат. 2 345 370 С1 Российская Федерация, МПК G 01Р 21/00. Стенд для воспроизведения угловых скоростей / Бердюгин А. В, Грязин Д. Г., Лычев Д. И.,; заявитель и патентообладатель ФГУП «ЦНИИ «Электроприбор». - № 2007132943/28; заявл. 23.08.2007; опубл. 27.01.2009, Бюл. №3.-4 е.: ил.

35. Пат. 2 460 079 С1 Российская Федерация МПК G01P 21/00. Стенд для воспроизведения угловых скоростей, изменяющихся по гармоническому закону / Грязин Д. Г., Скалон А. И., Чекмарев А. Б.: заявитель и патентообладатель ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». - № 2011119279/28; заявл. 06.05.2011; опубл. 27.08.2012, Бюл. № 24. - 6 е.: ил.

36. Пешехонов В.Г., Несенюк Л.П., Грязин Д.Г. Микромеханические преобразователи. Современное состояние и применение в военной технике. // Меха-троника, автоматизация, управление. - М., «Новые технологии» - №3,— 2009., с. 28-32.

37. Пешехонов В.Г., Некрасов Я.А., Пфлюгер П., Кергерис Ц., Хаддара X., Эль-сайедА. Результаты испытаний установочной партии микромеханических гироскопов RR-типа. - Гироскопия и навигация. - 2011. - № 1. - С. 37-48.

38. Распопов В. Я., Марков А. П., Иванов Ю. В., Малютин Д. М., Горин А. А., Алалуев Р. В., Матвеев В. В. Демпфирование поперечных колебаний вращающейся по крену ракеты с помощью микрогироскопа / Гироскопия и навигация, №1(56) 2007, ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»

I I '

V

39. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов - М.: Издательство «МИР», 1979. - 392 е., ил.

40. Скалон А.И., Чекмарев А.Б. Устройство для воспроизведения угловых скоростей / Механометрика 2010 // Тезисы докладов Второго международного симпозиума «Механические измерения и испытания», Часть 1- Москва, 2010,-206 с.

41. Фриш С. Э., Тиморева А. В. Курс общей физики. Том II. Электрические и электромагнитные явления. М., Главиздат, 1953.

42. Хитерер М. Я., Овчинников И. Е. Синхронные электрические машины возвратно-поступательного движения. - Спб.: КОРОНА принт, 2004. - 368 с.

43. Чекмарев А. Б. Стенд для контроля частотных характеристик микромеханических гироскопов и модулей на их основе. Навигация и управление движением: Материалы докладов XII конференции молодых ученых «Навигация и управление движением» - СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2010. - 408с. ISBN 978-5-91995-013-4;

44. Чекмарев А. Б. Стенд для контроля частотных характеристик датчиков угловых скоростей и модулей на их основе / Материалы XII конференции молодых ученых «Навигация и управление движением» // Гироскопия и навигация - № 2(69), 2010, с. 79

45. Яблонский А. А., Никифорова В. М. Курс теоретической механики. Ч I. Статика. Кинематика. Изд. 3-е, дополн., Учебник для высших технических учебных заведений. — М.: Высшая школа, 1966.

46. Яблонский, А. А. Курс теоретической механики. Ч II. Динамика. Изд. 3-е, дополн., Учебник для высших технических учебных заведений. — М.: Высшая школа, 1966.

47. Интернет-ресурс http://www.acutronic.com

48. Интернет-ресурс http://www.analog.com/en/mems-sensors/gyroscopes/ /products/index.html

49. Интернет-ресурс http://www.analog.com/en/mems-sensors/gyroscopes/ /adxrs450/products/product.html#ppajprint_table

50. Интернет-ресурс http://www.analog.com/en/mems-sensors/low-g-ассекгоп^егз/ргосккЛз/тёех.Ыт!

51. Интернет-ресурс http://www.analog.com/en/mems-sensors/low-g-ассе1еготе1ег8/ас1х1312/ргоёис18/ргодис1.Мт1#рра_рпп1_1аЫе

52. Интернет-ресурс http://www.analog.com/en/mems-зепзогзЛти/а^Б 16375/ргоёис18/ргоёис1.Ь1т1#рра_рпп1_1аЫе

53. Интернет-ресурс http://www.baesystems.com/ProductsServices/ bofors_ab_excalibur.html

54. Интернет-ресурс http://www.boeing.com/defense-space/missiles/jdam/

55. Интернет-ресурс http://www.darpa.mil

56. Интернет-ресурс http://www.elcut.ru

57. Интернет-ресурс http://www.elcut.ru/advanced/benchmarks_r.htm

58. Интернет-ресурс http://www.tira-gmbh.de

59. Интернет-ресурс http://www.trioptics.com/triangle/ description_triangle_hispeed.php

Приложение А Рабочий диапазон стенда

Таблица А.1 - Предельные значения амплитуд угловых скоростей в рабочем диапазоне частот стенда

Частота, Гц Амплитуда угловой скорости, ...°/с

1 25

5 125

10 270

20 540

30 720

40 559

50 470

60 410

70 375

80 335

90 292

100 246

110 208

120 180

Приложение Б Картины тепловых полей стенда

(6) КаИс ТешрегаСиге - Секкк ■ 122

а)

(6) ЯаИс ТетрегаЬхв - СеЬкя 122 120.16 118.32 116 18 1И 64 112 8 110.96 109.12

" 107.; 8 105.44 103 6 101 /6 99.9199 98.0"799 96.Г199 94.3949 92.5599 90.7111 88.8799 87.04

85.7 83.36 81.: 2 79.68 77.84 76

74.16 72.32 70.48 68.64

66.8

64.96 а 63.12 £ 61.28 ( 59.44 57.6

55.76 | 53.92 * 52.08 | 50.24 £

48.1 % 46.56 | 44.72 ( 42.88 N 41.04 I

39.2 I 37.36 I 35.52 I 33.68 I 31.81 .1 30 |

б)

Рисунок Б.1 - Трехмерная картина теплового поля стенда при естественной кон

векции: а) общий вид; б) вид в разрезе

(6) Static Temperature - Celsius

Рисунок Б.2 — Трехмерная картина теплового поля стенда при естественной конвекции с применением пластинчатых радиаторов

(б) Static Temperature - Celsius r-r 95.0007 -91.959 -88.9173

- 85.375Г.

- 82.8339

- 79.797/

- 76.7505

- 73.71Ж8

- 70.6671

- 67.62W -64.5837

- 61.542

- 58.5004 55.4587

- 52.417 -49.3753 -46.3336

- 43.2919 -f 40.2502

•37.2085 -341668

- 311251 ■280834 • 250412 ¡22

Рисунок Б.З - Трехмерная картина теплового поля стенда при реализации приточно-вытяжной вентиляции

Рисунок Б.4 - Картина воздушных потоков при приточно-вытяжной вентиляции

а) общий вид; б) вид на поперечном сечении

(6) вйИс ТетрегаЬхе - СеЬш

Рисунок Б.5 - Трехмерная картина теплового поля стенда при реализации приточной вентиляции

Рисунок Б.6 - Картина воздушных потоков при приточной вентиляции: а) общий вид; б) вид на поперечном сечении

158