ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

УДК 621.31(075.8)

Россия, МГТУ им. Н.Э. Баумана

vasyukov@mail.ru

Рассматриваются вопросы применения электростатических подвесов для взвешивания чувствительных элементов электростатических гироскопов и акселерометров. Предложена многоуровневая классификация, позволяющая проводить систематизацию, анализ и сравнение подвесов различных типов. В основу главной классификационной схемы положен вид силообразующих сигналов на электродах электростатической опоры: аналоговые, импульсные и аналогово-импульсные подвесы. Следующий уровень классификации разделяет подвесы по способу формирования высоковольтных потенциалов. Предложены дополнительные классификационные схемы, разделяющие подвесы на одночастотные и двухчастотные, которые также подразделяются на подвесы с совмещенными и раздельными силовыми и измерительными электродами. И, наконец, подвесы классифицируются по способу регулирования силовых потенциалов: амплитудное регулирование, ШИМ, АИМ, ШИМ+АИМ, релейные подвесы. Проведен анализ схем построения резонансных, полуактивных и активных схем подвесов. Выявлены основные достоинства и недостатки подвесов различных типов и приведены рекомендации по их применению в приборах систем управления движением.

Список литературы

1. Васюков С. А., Дробышев Г. Ф. Теория и применение электростатических подвесов. М.: Изд-воМГТУим. Н. Э. Баумана, 2009. 336 с.

2. Nordsieck A. Feasibility of a Free Gyro Navigation System // Contr. Syst. Labor. Internal Rep. 1954. Vol. 5.

3. Staats R. Electric field suspension of inertial masses // IEEE. Iner. Conv. Record. 1964. Vol.

4.  Knoebel H. W. The electric vacuum gyro // Control Engineering. – 1964. – vol. 11. - № 2, p. 70 – 73.

5. Тамм И. Е. Основы теории электричества. М.: Наука, 1989. 504 с.

6. Пат. 1051022 Англия, МКИ G05D. Passive Control circuit for Electrostatic Bearing / W. Deboice (Англия); № 25074; Заявлено 24.06.63; Опубл. 14.12.66.

7. Пат. 3221563 США, МКИ F16C 39/00. Suspension Apparatus / W. G. Wing (США); Sperry (США) - № 122708; Заявлено 10.07.61; Опубл. 07.12.65; НКИ 74. 516.

8. Пат. 3411838 США, МКИ F16C 39/06. Electrostatic Support / J. L. Atkinson (США); North American Rockwell Corp. (США) - № 532371; Заявлено 07.03.66; Опубл. 19.10.68; НКИ 308-10.

9. Пат. 3496780 США, МКИ G01C 19/02. Electrostatic suspension arrangements of gyroscopic rotors / N.Clavelloux (США); Honeywell ink. (США) - № 646643; Заявлено 16.06.67; Опубл. 24.02.70; НКИ 74. 5.

10. Пат. 3619014 США, МКИ F16C 39/06. Gyroscope / W. H. Quick (США); North American Rockwell Corp. (США) - № 31808; Заявлено 02.04.70; Опубл. 09.1.71; НКИ 308-10.

11. Пат. 3412618 США, МКИ G16C 19/30. Control apparatus for inertial instruments / R. S. Staats (США); Honeywell Ink. (США) - № 301326; Заявлено 12.08.63; Опубл. 26.10.68; НКИ 74. 5. 7.

12. Пат. 3399002 США, МКИ F16C 39/00. Electrostatic Bearing / J. L. Atkinson (США); North American Rockwell Corp. (США) - № 527840; Заявлено 16.02.66; Опубл. 27.08.67; НКИ 308-10.

13. Пат. 3469457 США, МКИ F16C 39/00. Electrostatic Bearing / R. S. Staats (США); Honeywell Ink. (США) - № 245217; Заявл. 05.07.67; Опубл. 17.09.69; НКИ 74.5. 4.

14. Пат. 3902374 США, МКИ G01C 19/28. Electrostatic rate gyroscope / J. Hoffman (США); Singer Company (США) - № 408195; Заявлено 19.10.73; Опубл. 02.09.75; НКИ 74. 5. 6D.

15. N. Clavelloux et R. Mathey. Analyse mathematique de quelques problemes poses par le gyroscope electrostatique // Doc – Air – Espace. – 1966. – No 100. – p. 3 – 12.

16. Nordsieck A. Principles of the Electric Vacuum Gyroscope // Progress in Astronautics and Rocketry Guidance and Control. – 1962. – vol. 8, p. 435 – 440.

17. Пат. 3891285 США, МКИ F16C 39/00. Electrostatic Bearing Sensing and Control Circuity / J. L. Atkinson (США); North American Rockwell Corp. (США) - № 4691165; Заявлено 13.05.74; Опубл. 24.06.75; НКИ 308-10.

18. Пат. 3334949 США, МКИ F16C 39/06. Electrostatic Bearing / J. L. Atkinson (США); North American Rockwell Corp. (США) - № 443539; Заявлено 29.03.65; Опубл. 08.08.67; НКИ 308-10.

19. Пат. 3566700 США, МКИ G01C 19/04. Control apparatus / R. S. Staats (США); Honeywell Ink. (США) - № 599213; Заявлено 05.12.66; Опубл. 02.03.71; НКИ 74. 5.

20. Пат. 4078436 США, МКИ G16C 19/30. Adaptive Bias for Electrically Suspended Gyroscope / R. S. Staats (США); Honeywell Ink. (США) - № 662075; Заявлено 27.02.76; Опубл. 14.03.78; НКИ 74. 5. 4.

21. Пат. 3482455 США, МКИ G01C 19/28. Electrostatic levitation Control System / J. S. Boltinghouse,  J. L. Atkinson (США); North American Rockwell Corp. (США) - № 637124; Заявлено 09.05.67; Опубл. 09.12.69; НКИ 74. 5. 6.

22. Васюков С. А. Компенсация смещения нуля емкостного датчика электростатического подвеса // Датчики и системы. 2008. № 7. С. 32–36.