Идентификация механических погрешностей резонаторов твердотельных волновых гироскопов в режиме свободного выбега стоячих волн - Мингазов, Рамис Ильфатович; Спиридонов, Федор Игоревич; Шишаков, Константин Валентинович (Интеллектуальные системы в производстве, 2022)
Для повышения точности выходных сигналов твердотельных волновых интегрирующих гироскопов рассмотрены разные варианты алгоритмов идентификации механических погрешностей их резонаторов в режиме периодически включаемого режима свободного выбега стоячих волн. Измеряемыми физическими параметрами выбраны: разночастотность, добротность и разнодобротность, оси вязкости и оси жесткости резонаторов гироскопов. Большинство алгоритмов предназначены для методик производственного контроля механических погрешностей резонаторов, включающих в себя следующие этапы: раскачку стоячей волны в выбранном угловом направлении; отключение контура ее активного возбуждения; регистрацию и анализ сигналов в двух осях измерительного устройства; идентификацию параметров математической модели для стоячих волн, записанной в их медленно изменяемых амплитудах. Дополнительно для поиска осей жесткости приведена методика с настраиваемым поворотом оси резонатора гироскопа. В качестве математической основы для вывода и обоснования предложенных алгоритмов идентификации приведены необходимые теоретические зависимости, поясняющие процессы формирования и обработки внутренних измерительных сигналов в твердотельных волновых гироскопах. В качестве практической апробации наиболее общей методики идентификации выполнено лабораторное исследование одного технологического экземпляра кварцевого полусферического резонатора гироскопа. Для измерения его свободных колебаний использовалась измерительная система стенда балансировки, имеющая погрешность измерений не более 1 % и средство измерения аналоговых сигналов, имеющая погрешность 0,05 % при измерении напряжения постоянного тока 10 В. В проведенном эксперименте была показана эффективность использования электродных линий возбуждения стоячей волны в четырех углах {0°, 22,5°, 45°, 67,5°}. При этом время измерения в каждом угловом положении составляло 60 с, а частота дискретизации на отдельном измерительном канале - 33333 Гц. При этом каждое значение волновых переменных идентифицировались на 340 периодах резонансных колебаний.