Details

В данной работе исследовался волновой твердотельный гироскоп. Основными предметами исследования являются способы оценки и компенсации дисбаланса по результатам модального анализа модели резонатора. Задачи, решаемые в ходе исследования: 1. Вывод системы уравнения движений идеальной модели резонатора. 2. Получение значений собственных частот модели методом коллокаций, конечных элементов и сравнение результатов идеальной модели и модели с  дефектами. 3. Исследование ориентации главных осей колебаний дефектного резонатора и определение направлений влияния массовой неоднородности. 4. Сформировать расчетную процедуру компенсации дисбаланса путем задания корректирующего воздействия уменьшения влияния дефекта массы 5. Оценить эффективность предложенного подхода к балансировке цилиндрического резонатора по степени уменьшения частотного расщепления. В результате работы были выполнены расчеты для идеальной модели, для модели с дефектами на кольцевом резонаторе, разработана расчетная схема компенсации дисбаланса резонатора, выполнено моделирование компенсационного воздействия и получены сравнительные таблицы собственных частот и величин частотного расщепления до и после внесения дефекта и после компенсации. Для достижения данных результатов в работе были использованы следующие программные обеспечения: MATLAB, ANSYS Mechanical APDL.

This work studies a solid-state wave gyroscope. The main research subjects are methods for estimating and compensating imbalance based on the results of modal analysis of the resonator model. The tasks solved in the course of the research are as follows: 1. Derivation of the equation of motion for an ideal resonator model. 2. Natural frequencies determination of the model using the collocation method and comparison of the results for the ideal and defected model. 3. Investigation of the orientation of the principal axes of vibration of the defective resonator and determination of the directions associated with the influence of mass nonuniformity. 4. Development of a computational procedure for imbalance compensation by applying a corrective action aimed at reducing the influence of the mass defect. 5. Evaluation of the effectiveness of the proposed approach to balancing the cylindrical resonator based on the reduction of frequency splitting. The results show calculations performed for the ideal model and for the model with defects using a ring resonator. A computational scheme for resonator imbalance compensation was developed. Compensation action was simulated, and comparative tables of natural frequencies and frequency splitting values were obtained before defect introduction, after defect introduction, and after compensation. The following software packages were used to obtain these results: MATLAB, ANSYS Mechanical APDL.