RU2743640C1 - Installation for adjusting a uniaxial power horizontal gyrostabilizer of a small-size track measuring device in laboratory conditions - Google Patents
Installation for adjusting a uniaxial power horizontal gyrostabilizer of a small-size track measuring device in laboratory conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743640C1 RU2743640C1 RU2020126789A RU2020126789A RU2743640C1 RU 2743640 C1 RU2743640 C1 RU 2743640C1 RU 2020126789 A RU2020126789 A RU 2020126789A RU 2020126789 A RU2020126789 A RU 2020126789A RU 2743640 C1 RU2743640 C1 RU 2743640C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- axis
- output
- angle sensor
- amplifier
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C7/00—Tracing profiles
- G01C7/02—Tracing profiles of land surfaces
- G01C7/04—Tracing profiles of land surfaces involving a vehicle which moves along the profile to be traced
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для настройки и анализа точности работы одноосного силового горизонтального гиростабилизатора с имитацией его движения на вираже в лабораторных условиях.The invention relates to measuring equipment and can be used to adjust and analyze the accuracy of the operation of a uniaxial power horizontal gyro stabilizer with imitation of its motion on a bend in laboratory conditions.
Известно устройство «Одноосный силовой горизонтальный гиростабилизатор» для определения и регистрации взаимного положения рельсовых нитей в вертикальной плоскости (Авторское свидетельство СССР, №790923, авторов Арутюнова С.С., Хохлова В.М. /опубликовано 07.01.1982 бюл. №1), которое содержит контур силовой гироскопической стабилизации (цепь межрамочной коррекции), состоящий из последовательно соединенных датчика углов прецессии, усилителя стабилизации и разгрузочного двигателя (стабилизирующего мотора); цепь приведения (контур коррекции), состоящий из последовательно соединенных маятникового датчика угла, усилителя коррекции и датчика моментов; контур компенсации виражных погрешностей, состоящий из последовательно соединенных датчика линейной скорости объекта и суммирующе-преобразующего устройства, включенного во входную цепь усилителя стабилизации. При этом сигнал линейной скорости объекта поступает с коэффициентом скоростной коррекцииThe known device "Uniaxial power horizontal gyrostabilizer" for determining and registering the mutual position of rail lines in the vertical plane (USSR author's certificate, No. 790923, authors Arutyunov S.S., Khokhlova V.M. / published 01/07/1982 bull. No. 1), which contains a power gyroscopic stabilization circuit (interframe correction circuit), consisting of a series-connected precession angle sensor, stabilization amplifier and unloading motor (stabilizing motor); a drive circuit (correction circuit), consisting of a series-connected pendulum angle sensor, a correction amplifier and a torque sensor; bend errors compensation circuit, consisting of a series-connected object linear velocity sensor and a summing-converting device included in the stabilization amplifier input circuit. In this case, the signal of the linear velocity of the object comes with the coefficient of speed correction
где S - крутизна контура стабилизации; K - крутизна контура приведения; Н - кинетический момент гироскопа; g - ускорение свободного падения; R - радиус Земли.where S is the steepness of the stabilization loop; K is the steepness of the reference contour; H is the kinetic moment of the gyroscope; g is the acceleration of gravity; R is the radius of the Earth.
Однако, если проанализировать входящие в выражение (1) слагаемые, то для реальных значений параметров, второе слагаемое пренебрежимо меньше первого, и поэтому выражение для коэффициента скоростной коррекции можно представить в видеHowever, if we analyze the terms included in expression (1), then for the real values of the parameters, the second term is negligibly smaller than the first, and therefore the expression for the velocity correction coefficient can be represented as
В устройстве не указано, как будет происходить настройка указанного коэффициента либо в реальных условиях разворота, либо в лабораторных условиях при имитации виража.The device does not indicate how the specified coefficient will be adjusted either in real turn conditions or in laboratory conditions when simulating a turn.
В качестве прототипа взято «Устройство для определения и регистрации взаимного положения рельсовых нитей в вертикальной плоскости» (Патент РФ №2676951 авторов Кривошеева С.В., Гатауллиной Д.Р. / опубликовано 11.01.2017, бюл. №2), которое также содержит одноосный силовой горизонтальный гиростабилизатор с вертикальной осью ротора в кардановом подвесе, установленный на подрессоренном кузове, механически фиксированном на измерительной колесной паре, при этом гиростабилизатор имеет цепь межрамочной коррекции, включающую последовательно соединенные датчик угла прецессии на внутренней оси подвеса, усилитель стабилизации, на первый вход которого подключен выход датчика угла прецессии, а на второй - датчик линейной скорости объекта, состоящий из последовательно соединенных тахогенератора и масштабного усилителя, а выход усилителя стабилизации соединен с двигателем, установленным на наружной оси подвеса, на которой также установлен системный датчик угла, и цепь приведения, включающую последовательно соединенные маятниковый датчик угла, установленный на наружной оси подвеса, усилитель коррекции и датчик момента, установленный на внутренней оси подвеса. Системный датчик угла применен для создания электрической системы компенсации колебаний подрессоренного вагона относительно колесной пары, а в предлагаемом устройстве он будет использоваться в качестве измерителя угла отклонения наружной рамы гиростабилизатора при осуществлении настройки в лабораторных условиях.As a prototype, the "Device for determining and registering the mutual position of rail threads in the vertical plane" (RF Patent No. 2676951 authors Krivosheev S.V., Gataullina D.R. / published on January 11, 2017, bulletin No. 2) was taken, which also contains a uniaxial power horizontal gyro stabilizer with a vertical rotor axis in a gimbal, mounted on a sprung body mechanically fixed on the measuring wheel pair, while the gyro stabilizer has an interframe correction circuit that includes a series-connected precession angle sensor on the inner suspension axis, a stabilization amplifier, at the first input of which the output of the precession angle sensor is connected, and to the second one is the object's linear velocity sensor, consisting of a tachogenerator and a scale amplifier connected in series, and the stabilization amplifier output is connected to a motor mounted on the outer axis of the suspension, on which the system angle sensor and a drive circuit are also installed, including sequencing Flax-connected pendulum angle sensor mounted on the outer suspension axis, a correction amplifier and a torque sensor mounted on the inner suspension axis. The system angle sensor is used to create an electrical system for compensating the oscillations of a sprung car relative to the wheelset, and in the proposed device it will be used as a meter for the angle of deflection of the outer frame of the gyrostabilizer when adjusting in laboratory conditions.
В прототипе для компенсации погрешностей на вираже от центростремительного ускорения введена скоростная коррекция, осуществляющая наклон ротора гиромотора (вектора кинетического момента) вперед по направлению движения на угол, пропорциональный скорости движения путеизмерителя. При соответствующем выборе коэффициента скоростной коррекции, определяемым выражением (2), погрешность (отклонение от плоскости горизонта наружной рамы), обусловленная дополнительным отклонением маятникового датчика угла за счет возмущающего действия центростремительного ускорения будет сведена к минимуму. Для измерения этой погрешности можно использовать системный датчик угла, служащий в путеизмерителе для измерения углового отклонения колесной пары от плоскости горизонта. Для проверки точности работы скоростной коррекции необходимо установить одноосный силовой горизонтальный гиростабилизатор на путеизмеритель и совершить проезд на участке пути в кривых и замерить показания системного датчика угла. Так как на участке поворота рельсы наклонены, то, вычитая из показаний системного датчика угла заранее известный наклон рельсовых ниток, будет определена погрешность положения рамы в горизонте. В силу того, что параметры, входящие в коэффициент скоростной коррекции имеют разброс до 10% - 15%, достигнуть заданной точности за один проезд не удается, к тому же это трудоемкая процедура. Поэтому возникает необходимость настройки данного коэффициента с последующим проездом по данному криволинейному маршруту. Обычно эта процедура требует от 4 до 6 итераций.In the prototype, to compensate for errors on the bend from centripetal acceleration, a speed correction is introduced, which tilts the gyromotor rotor (angular momentum vector) forward in the direction of travel by an angle proportional to the speed of the track meter. With an appropriate choice of the speed correction coefficient determined by expression (2), the error (deviation from the horizontal plane of the outer frame) due to additional deviation of the pendulum angle sensor due to the disturbing action of centripetal acceleration will be minimized. To measure this error, you can use the system angle sensor, which serves in the track gauge for measuring the angular deviation of the wheelset from the horizon plane. To check the accuracy of the high-speed correction, it is necessary to install a uniaxial power horizontal gyro stabilizer on the track gauge and drive along the path in the curves and measure the readings of the system angle sensor. Since the rails are inclined in the turning section, subtracting the previously known inclination of the rail lines from the readings of the system angle sensor, the error of the frame position in the horizon will be determined. Due to the fact that the parameters included in the coefficient of speed correction have a spread of up to 10% - 15%, it is not possible to achieve the specified accuracy in one pass, moreover, this is a laborious procedure. Therefore, it becomes necessary to adjust this coefficient with the subsequent passage along this curved route. This procedure usually requires 4 to 6 iterations.
Недостаток прототипа с позиции настройки коэффициента скоростной коррекции состоит в том, что требуется устанавливать гиростабилизатор в путеизмеритель, совершать несколько проездов по эталонному криволинейному участку пути, исключать из показания системного датчика угла угол наклона рельсовых ниток и учитывать колебания вагона. Все эти компоненты приводят к уменьшению точности настройки и увеличению трудоемкости.The disadvantage of the prototype from the position of adjusting the speed correction coefficient is that it is required to install a gyrostabilizer in the track gauge, make several passes along the standard curved track section, exclude the angle of inclination of the rail lines from the readings of the system angle sensor and take into account the oscillations of the car. All these components lead to a decrease in tuning accuracy and an increase in labor intensity.
Техническим результатом изобретения является повышение точности работы одноосного силового горизонтального гиростабилизатора на вираже и снижение трудоемкости настройки контура скоростной коррекции в лабораторных условиях с имитацией реального движения путеизмерителя.The technical result of the invention is to improve the accuracy of the uniaxial power horizontal gyrostabilizer on a bend and reduce the complexity of adjusting the speed correction circuit in laboratory conditions with imitation of the real movement of the track meter.
Технический результат достигается тем, что в установке для настройки одноосного силового горизонтального гиростабилизатора малогабаритного путеизмерительного устройства в лабораторных условиях, содержащей одноосный силовой горизонтальный гиростабилизатор с вертикальной осью ротора в кардановом подвесе, включающий цепь межрамочной коррекции, состоящую из последовательно соединенных датчика угла прецессии на внутренней оси подвеса, усилителя стабилизации, на первый вход которого подключен выход датчика угла прецессии, а на второй - выход датчика линейной скорости объекта, состоящий из последовательно соединенных тахогенератора и масштабного усилителя, а выход усилителя стабилизации соединен с двигателем, установленным на наружной оси подвеса, с которой кинематически связан системный датчик угла, и цепь приведения, включающую последовательно соединенные маятниковый датчик угла, установленный на наружной оси подвеса и подключенный на первый вход усилителя коррекции и датчик момента, установленный на внутренней оси подвеса, новым является то, что в нее введены поворотная платформа и контур имитации влияния центростремительного ускорения, состоящий из датчика угловой скорости, закрепленного на поворотной платформе с входной осью параллельной оси ее вращения, блока умножения, выход которого подключен на второй вход усилителя коррекции, при этом первый вход блока умножения соединен с выходом датчика угловой скорости, а второй вход - с выходом тахогенератора, который кинематически соединен с двигателем, имитирующим вращение колесной пары, на вход которого подключен задатчик линейной скорости объекта.The technical result is achieved by the fact that in an installation for tuning a uniaxial power horizontal gyro stabilizer of a small-sized track measuring device in laboratory conditions, containing a uniaxial power horizontal gyro stabilizer with a vertical rotor axis in a gimbal suspension, including an interframe correction circuit, consisting of a series-connected sensor of the precession angle on the internal axis , stabilization amplifier, to the first input of which the output of the precession angle sensor is connected, and to the second input - the output of the linear speed sensor of the object, consisting of a series-connected tachogenerator and a scale amplifier, and the output of the stabilization amplifier is connected to a motor mounted on the outer axis of the suspension, with which kinematically a system angle sensor is connected, and a drive circuit including a series-connected pendulum angle sensor installed on the outer axis of the suspension and connected to the first input of the correction amplifier and a torque sensor is installed introduced on the inner axis of the suspension, the new is that a turntable and a circuit for simulating the influence of centripetal acceleration are introduced into it, consisting of an angular velocity sensor fixed on a turntable with an input axis parallel to the axis of its rotation, a multiplication unit, the output of which is connected to the second input correction amplifier, while the first input of the multiplication unit is connected to the output of the angular velocity sensor, and the second input is connected to the output of the tachogenerator, which is kinematically connected to the engine imitating the rotation of the wheelset, to the input of which the linear velocity of the object is connected.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена структурно-кинематическая схема установки.The essence of the invention is illustrated in FIG. 1, which shows the structural and kinematic diagram of the installation.
Здесь:Here:
1 - гироузел (внутренняя рамка с вертикальной осью ротора гиромото-ра) с полуосями;1 - gyro unit (inner frame with the vertical axis of the gyromotor rotor) with semiaxes;
2 - наружная рама с полуосями;2 - outer frame with semi-axles;
3 - маятниковый датчик угла (МДУ);3 - pendulum angle sensor (MDU);
4 - усилитель коррекции;4 - correction amplifier;
5 - ротор датчика момента;5 - torque sensor rotor;
6 - статор датчика момента;6 - torque sensor stator;
7 - ротор датчика угла прецессии;7 - rotor of the precession angle sensor;
8 - статор датчика угла прецессии;8 - stator of the precession angle sensor;
9 - усилитель стабилизации;9 - stabilization amplifier;
10 - ротор двигателя (стабилизирующего мотора);10 - rotor of the engine (stabilizing motor);
11 - статор двигателя (стабилизирующего мотора);11 - motor stator (stabilizing motor);
12 - масштабный усилитель;12 - scale amplifier;
13 - тахогенератор;13 - tachogenerator;
14 - двигатель, имитирующий вращение колесной пары;14 - engine simulating the rotation of a wheelset;
15 - задатчик линейной скорости;15 - linear speed generator;
16 - ротор системного датчика угла;16 - rotor of the system angle sensor;
17 - статор системного датчика угла;17 - stator of the system angle sensor;
18 - поворотная платформа;18 - turntable;
19 - гироскопический датчик угловых скоростей (ДУС);19 - gyroscopic angular velocity sensor (DUS);
20 - блок умножения;20 - multiplication block;
21 - привод вращения платформы;21 - platform rotation drive;
22 - одноосный силовой горизонтальный гиростабилизатор (ОСГГС);22 - uniaxial power horizontal gyro stabilizer (OSGGS);
V - линейная скорость движения;V - linear speed of movement;
а цс - центростремительное ускорение; and cs - centripetal acceleration;
XH - ось подвеса наружной рамы гиростабилизатора;X H - suspension axis of the outer frame of the gyrostabilizer;
ZГУ - ось подвеса гироузла;Z GU - axis of the gyro unit suspension;
У1 - входная ось ДУС;U 1 - input axis of the DUS;
ωB - угловая скорость виража;ω B - bend angular velocity;
ωд - угловая скорость двигателя 14;ω d - angular speed of the
ωк - угловая скорость колесной пары;ω to - the angular speed of the wheelset;
Uдуп - выходное напряжение датчика углов прецессии;U dup - output voltage of the precession angle sensor;
Uсм - напряжение управления стабилизирующим мотором;U cm - control voltage of the stabilizing motor;
Uдс - напряжение датчика скорости;U ds - voltage of the speed sensor;
Uмду - напряжение маятникового датчика угла;U mdu - voltage of the pendulum angle sensor;
Uдус - выходное напряжение ДУС;U dus is the output voltage of the DUS;
Uбу - выходное напряжение блока умножения;U bu - output voltage of the multiplication unit;
Uсду - выходное напряжение системного датчика угла;U sdu - output voltage of the system angle sensor;
PV - ручка для регулировки коэффициента передачи масштабного усилителя;P V - knob for adjusting the gain of the scale amplifier;
РА - ручка для регулировки коэффициента передачи блока умножения.R A - the handle for adjusting the transmission coefficient multiplication unit.
В соответствии с фиг. 1 установку функционально можно представить в виде следующих функциональных узлов: поворотная платформа типа МПУ-1 (эта платформа широко применяется при проверках работы гироприборов), собственно одноосный силовой горизонтальный гиростабилизатор и узел, имитирующий действие центростремительного ускорения на вираже (на повороте) - контур имитации влияния центростремительного ускорения.Referring to FIG. 1, the installation can be functionally represented in the form of the following functional units: a rotary platform of the MPU-1 type (this platform is widely used when checking the operation of gyro devices), the actual uniaxial power horizontal gyro stabilizer and a unit that simulates the action of centripetal acceleration on a bend (on a turn) - a circuit for simulating the influence centripetal acceleration.
Одноосный силовой горизонтальный гиростабилизатор.Uniaxial power horizontal gyro stabilizer.
Гироузел 1 с вертикальной осью ротора гиромотора установлен в наружной раме 2 с полуосями, размещенными в корпусе и ориентированными по направлению движения. Цепь межрамочной коррекции содержит датчик угла прецессии (ротор 7 и статор 8), установленный на внутренней оси подвеса, подключенный на первый вход усилителя стабилизации 9, выход которого соединен с двигателем (ротор 10, статор 11), установленным на наружной оси подвеса. Цепь приведения содержит последовательно соединенные маятниковый датчик 3 угла, установленный на наружной оси подвеса, усилитель коррекции 4 и датчик момента (ротор 5, статор 6), установленный на внутренней оси подвеса. Цепь компенсации содержит последовательно соединенные тахогенератор 13, вход которого соединен с двигателем 14, на который подается питание с задатчика скорости 15 (они имитируют вращение измерительной колесной пары), а выход которого подключен на вход масштабного усилителя 12, выход которого соединен со вторым входом усилителя стабилизации 9. Выходной сигнал гиростабилизатора формируется системным датчиком угла (ротор 16, статор 17), расположенным на полуоси наружной рамы 2. Выходной сигнал системного датчиком угла Uсду используется при настройке цепи компенсации.The
Гиростабилизатор 22 жестко крепится к платформе 18 таким образом, чтобы центр масс маятникового датчик угла 3 проходил через ось вращения платформы 18. Платформа 18 приводится во вращение с угловой скоростью ωВ с помощью привода 21 с регулируемой скоростью вращения. ДУС 19 также крепится жестко на платформе 18 так, чтобы его входная ось Y1 была параллельна оси вращения платформы.The
Контур имитации влияния центростремительного ускорения включает в себя частично новые блоки: ДУС 19, блок умножения 20, двигатель, имитирующий вращение колесной пары 14, обеспечивая равенство ωд=ωк за счет сигнала, формируемого задатчиком линейной скорости 15, а также блоки прототипа - тахогенератор 13, подключенный на вход масштабного усилителя 12. При этом на выходе блока умножения 20 должно сформироваться напряжение Uбу, соответствующее выходному напряжению Uмду маятникового датчика угла 3 при действии центростремительного ускорения на повороте (при движении в кривых).The contour for simulating the influence of centripetal acceleration includes partially new blocks:
Последовательность настройки цепи компенсации в лабораторных условиях.The sequence of tuning the compensation circuit in the laboratory.
Вариант 1. Настройка на центрифуге. При этом ОСГГС устанавливают на платформу центрифуги, смещая центр масс МДУ относительно оси вращения на величину R1, а угловая скорость ω1 при этом определяется из соотношения равенства центростремительных ускорений
где ωв, Rв - угловая скорость и радиус виража (поворота в кривых); ω1, R1 - угловая скорость платформы центрифуги и радиус смещения ОСГГС от ее оси вращения.where ω in , R in - the angular speed and radius of the bend (turn in curves); ω 1 , R 1 - the angular velocity of the centrifuge platform and the radius of displacement of the OSGGS from its axis of rotation.
При этом угловая скорость вращения платформы центрифуги определяется соотношениемIn this case, the angular speed of rotation of the centrifuge platform is determined by the ratio
Пример. При движении на повороте с параметрами 
Особенность этого способа состоит в том, что к центру масс маятникового датчика угла 3 прикладывается реальная инерционная сила - 
Вариант 2. Настройка на малогабаритной поворотной установке МПУ-1. При этом ОСГГС устанавливают на платформу МПУ-1, без смещения центр масс МДУ относительно оси вращения установки, а угловая скорость платформы ω1 при этом задается равной угловой скорости виража ωв. Сигнал по скорости соответствует также реальной скорости движения путеизмерителя. Действие центростремительного ускорения имитируется электрическим сигналом аналогичным тому, который возникает при действии центростремительного ускорения при движении путеизмерителя в кривых.
Последовательность настройки.Setting sequence.
Идея настройки состоит в том, чтобы при имитации движения на вираже напряжение системного датчика угла 16-17 находилось в заданных пределах, например, соответствовало заданной погрешности превышения рельсовых нитей в угловой мере (4 угловых минуты).The idea of the setting is that when simulating the movement on a bend, the voltage of the system angle sensor 16-17 is within the specified limits, for example, it corresponds to the specified error of exceeding the rail lines in angular measure (4 arc minutes).
1. Центрирование ОСГГС на платформе МПУ-1.1. Centering OSGGS on the MPU-1 platform.
ОСГГС 22 устанавливают на платформу и приводят его в рабочее состояние. Через 5 минут (время разгона гиромотора) измеряют напряжение на МДУ 3 и включают вращение платформы 18 МПУ-1 с повышенной скоростью, подавая питание на привод 21. Если напряжение не меняется, то центр масс МДУ 3 находится на оси вращения. В противном случае корпус ОСГГС 22 смещают к оси вращения или в противоположную сторону, добиваясь минимального значения сигнала с МДУ 3. После центрирования вращение платформы выключают.
2. С помощью задатчика линейной скорости 15 подают управляющее напряжение на двигатель 14, имитирующий вращение колесной пары, чтобы его угловая скорость ωдв соответствовала угловой скорости ωк колесной пары с радиусом rк, т.е.2. With the help of the
Угловую скорость можно определить по сигналу тахогенератора 13 (или стробоскопическим методом). При этом в соответствии с фиг. 1 напряжение Uтг тахогенератора 13 через масштабный усилитель 12 и усилитель стабилизации 9 подается на стабилизирующий мотор 10-11, который, создавая момент, вызывает прецессию вектора кинетического момента 
3. Контур имитации влияния центростремительного ускорения начнет формировать выходной сигнал Uбy блока умножения 20 после включения вращения платформы с угловой скоростью виража ωв. Если параметры контура имитации и скоростной коррекции выбраны правильно, то системный датчик угла 16-17 покажет напряжение Ucдy в заданных пределах (минимальный сигнал). Если нет, то требуется настройка контура скоростной коррекции рукояткой Рv масштабного усилителя 12 и контура имитации центростремительного ускорения рукояткой РА блока умножения.3. The contour for simulating the influence of centripetal acceleration will begin to form the output signal U by the
4. Настройка контура имитации влияния центростремительного ускорения.4. Tuning the contour for simulating the influence of centripetal acceleration.
Для настройки этого контура необходимо сформировать его эквивалентное воздействие на датчик моментов 5-6, что в свою очередь эквивалентно формированию дополнительного напряжения, аналогичного напряжению с МДУ 3 при действии реального а цс, но на блоке умножения 20. При этом в соответствии с фиг. 1 можно записатьTo configure this circuit it is necessary to generate an equivalent effect on the sensor points 5-6, which in turn is equivalent to the formation of additional voltage analogous to
где Kмду,Kтг,Kбу,Kдус - коэффициенты передачи маятникового датчика угла, тахогенератора, блока умножения и датчика угловых скоростей.where K mdu , K tg , K bu , K dus are the transmission coefficients of the pendulum angle sensor, tachogenerator, multiplication unit and angular velocity sensor.
Так как на вираже при скоростях движения путеизмерителя (60-80) км/час отклонение МДУ от местной вертикали составляет единицы градусов, то выражение (3) приобретает видSince on a bend at a track metering speed (60-80) km / h, the deviation of the MRL from the local vertical is units of degrees, expression (3) takes the form
Из соотношения (4) следует, что для выполнения равенства (3) наиболее рационально сделать регулируемым коэффициент передачи блока умножения 20 - Kбу, что на фиг. 1 отражено регулировочным элементом РА на блоке 20.From relation (4) it follows that in order to fulfill equality (3), it is most rational to make adjustable the transmission coefficient of the multiplication unit 20 - K bu , which in Fig. 1 shows the adjusting member 20 P A block.
Практически регулировка будет происходить следующим образом:In practice, the adjustment will take place as follows:
• вычисляют напряжение Uмду(а цс)по формуле 
• включают вращение платформы 18 МПУ-1 с угловой скоростью ωв;• include the rotation of the
• имитируют вращение колесной пары с помощью двигателя 14 по сигналу задатчика скорости 15;• imitate the rotation of a wheelset using the
• измеряют напряжение Uбу на выходе блока умножения 20 и путем регулировочного элемента РА доводят его до вычисленного значения Uмду(а цс).• measure the voltage U bu at the output of the
5. Настройка контура скоростной коррекции.5. Adjustment of the high-speed correction contour.
Это основная часть задачи настройки, которая состоит в обеспечении выполнения условия (2), которое изначально может не выполняться в силу разброса параметров.This is the main part of the tuning task, which consists in ensuring the fulfillment of condition (2), which may not initially be met due to the scatter of parameters.
Рассмотрим момент, создаваемый стабилизирующим мотором 10-11 в соответствии с фиг. 1.Consider the torque generated by the stabilizing motor 10-11 in accordance with FIG. one.
где S=qKсмKycKдуп - крутизна контура стабилизации;where S = qK cm K yc K dup - the steepness of the stabilization contour;
q,Kсм,Kус,Kдуп,Kму - коэффициенты передачи редуктора, стабилизирующего мотора, усилителя стабилизации, датчика углов прецессии, масштабного усилителя.q, K cm , K us , K dup , K mu - transmission coefficients of the gearbox, stabilizing motor, stabilization amplifier, precession angle sensor, scale amplifier.
Подставляя полученные значения S и N выражение (2), получимSubstituting the obtained values of S and N expression (2), we obtain
из которого определяем значение коэффициента передачи масштабного усилителя 12from which we determine the value of the transmission coefficient of the
Подставив в (5) расчетные значения параметров, получим расчетное значение коэффициента передачи масштабного усилителяSubstituting the calculated values of the parameters into (5), we obtain the calculated value of the transmission coefficient of the scale amplifier
где верхний индекс «р» соответствует расчетным значениям параметров.where the superscript "p" corresponds to the calculated values of the parameters.
С учетом того, что действительные параметры всегда отличаются от расчетных, проводят настройку контура скоростной коррекции в такой последовательности:Taking into account that the actual parameters always differ from the calculated ones, the high-speed correction contour is adjusted in the following sequence:
• отключить блок умножения 20 и масштабный усилитель 12 от усилителей 4 и 9;• disconnect the
• измерить через некоторое время (приблизительно 30 с) напряжение U системного датчика угла 16-17 (в пересчете на угловую меру соответствует 2-4 угл. минутам);• measure after some time (approximately 30 s) the voltage U of the system angle sensor 16-17 (in terms of the angular standard it corresponds to 2-4 arc minutes);
• подключить блок умножения 20 и масштабный усилитель 12 к усилителям 4 и 9;• connect the
• с помощью рукоятки PV выставляем расчетное значение 
• подаем питание на двигатель 14 и включаем вращение платформы 18 МПУ-1 с параметрами пункта 4;• supply power to the
• если напряжение Uсду системного датчика угла 16-17 не соответствует в угловой мере 2-4 угл. минутам ±10%, то ручкой PV изменяют
Таким образом, используя минимальный набор технических средств, который будет использоваться для каждого ОСГГС, произведена настройка контура скоростной коррекции в лабораторных условиях.Thus, using the minimum set of technical means that will be used for each OSGGS, the velocity correction contour was adjusted in laboratory conditions.
Такой подход позволяет:This approach allows:
1. До установки ОСГГС на путеизмеритель обеспечить настройку контура скоростной коррекции, которая гарантирует заданную точность работы в реальных условиях при движении на поворотах - ответственном участке пути.1. Before installing OSGGS on the track meter, ensure the adjustment of the high-speed correction contour, which guarantees the specified accuracy of work in real conditions when driving on turns - a critical section of the path.
2. Исследовать влияние параметров движения путеизмерителя в лабораторных условиях, что поможет оценить влияние реального разброса параметров на точность работы контура скоростной коррекции.2. Investigate the influence of the parameters of the track measuring device in laboratory conditions, which will help to assess the effect of the real spread of parameters on the accuracy of the speed correction loop.
3. Так как настройка происходит в лабораторных, то значительно снижается трудоемкость работ по подготовке установки гиростабилизатора в рабочем состоянии на путеизмеритель.3. Since the adjustment takes place in the laboratory, the labor intensity of work on the preparation of the installation of the gyrostabilizer in working order on the track meter is significantly reduced.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126789A RU2743640C1 (en) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | Installation for adjusting a uniaxial power horizontal gyrostabilizer of a small-size track measuring device in laboratory conditions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126789A RU2743640C1 (en) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | Installation for adjusting a uniaxial power horizontal gyrostabilizer of a small-size track measuring device in laboratory conditions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2743640C1 true RU2743640C1 (en) | 2021-02-20 |
Family
ID=74666145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020126789A RU2743640C1 (en) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | Installation for adjusting a uniaxial power horizontal gyrostabilizer of a small-size track measuring device in laboratory conditions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2743640C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2022362C1 (en) * | 1989-10-20 | 1994-10-30 | Леонид Григорьевич Быстров | Device for modelling single-axis power stabilizer |
| RU8801U1 (en) * | 1997-11-11 | 1998-12-16 | Гаманюк Дмитрий Николаевич | SINGLE HYDRAULIC STABILIZER |
| RU2213327C2 (en) * | 1999-06-16 | 2003-09-27 | Саратовский государственный технический университет | Single-axis gyrostabilizer |
| US7469479B2 (en) * | 2004-04-21 | 2008-12-30 | J. Müller AG | Method for measuring tracks |
| RU2382331C1 (en) * | 2008-07-10 | 2010-02-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ярославская государственная сельскохозяйственная академия | Monaxonic power gyrostabiliser |
| RU2676951C1 (en) * | 2017-12-18 | 2019-01-11 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет Им. А.Н. Туполева-Каи", (Книту-Каи) | Device for determination and registration of mutual position of rail threads in vertical plane |
-
2020
- 2020-04-29 RU RU2020126789A patent/RU2743640C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2022362C1 (en) * | 1989-10-20 | 1994-10-30 | Леонид Григорьевич Быстров | Device for modelling single-axis power stabilizer |
| RU8801U1 (en) * | 1997-11-11 | 1998-12-16 | Гаманюк Дмитрий Николаевич | SINGLE HYDRAULIC STABILIZER |
| RU2213327C2 (en) * | 1999-06-16 | 2003-09-27 | Саратовский государственный технический университет | Single-axis gyrostabilizer |
| US7469479B2 (en) * | 2004-04-21 | 2008-12-30 | J. Müller AG | Method for measuring tracks |
| RU2382331C1 (en) * | 2008-07-10 | 2010-02-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ярославская государственная сельскохозяйственная академия | Monaxonic power gyrostabiliser |
| RU2676951C1 (en) * | 2017-12-18 | 2019-01-11 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет Им. А.Н. Туполева-Каи", (Книту-Каи) | Device for determination and registration of mutual position of rail threads in vertical plane |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100585602C (en) | Inertial measuring system error model demonstration test method | |
| CN103353310B (en) | A kind of laser near-net shaping | |
| CN104671095B (en) | Method For Determining Load Swing And/or Rotation Angle And Inhibiting Load Swing Or Rotation | |
| US8768621B2 (en) | Signal processing module, navigation device with the signal processing module, vehicle provided with a navigation device and method of providing navigation data | |
| CN105651242A (en) | Method for calculating fusion attitude angle based on complementary Kalman filtering algorithm | |
| CN106052682A (en) | Mixed inertial navigation system and navigation method | |
| CN103925930B (en) | A kind of compensation method of gravimeter biax gyrostabilized platform course error effect | |
| CN105136166B (en) | A kind of SINS error model emulation mode of specified inertial navigation positional precision | |
| CN111208844B (en) | Aircraft longitudinal overload nonlinear control method based on overload angular speed | |
| US3350916A (en) | Accelerometer calibration on inertial platforms | |
| CN106017452A (en) | Dual gyro anti-disturbance north-seeking method | |
| CN110487300A (en) | Vibration absorber influences test method to the performance of inertial navigation system | |
| CN112182748A (en) | Automatic driving sensor simulation test system and application method thereof | |
| RU2743640C1 (en) | Installation for adjusting a uniaxial power horizontal gyrostabilizer of a small-size track measuring device in laboratory conditions | |
| CN112344964A (en) | Carrier track simulation design method of strapdown inertial navigation system | |
| Huddle | Trends in inertial systems technology for high accuracy AUV navigation | |
| CN103575300B (en) | Rotating modulation-based rocking base inertial navigation system coarse alignment method | |
| CN204855125U (en) | Measure device of three degree of freedom dynamic stability parameters in aircraft in high -speed wind tunnel | |
| RU2676951C1 (en) | Device for determination and registration of mutual position of rail threads in vertical plane | |
| KR102252316B1 (en) | Driving stability experimental apparatus for capsule train | |
| RU2060463C1 (en) | Method of measuring and compensating drift of three-axis gyrostabilizer | |
| Chaudhuri et al. | Transfer alignment for space vehicles launched from a moving base | |
| CN103235157B (en) | Information fusion ground verification system for two types of gyroscopes | |
| RU2682087C1 (en) | Well zenith angle and azimuth determining method and the gyroscopic inclinometer | |
| CN208012810U (en) | A kind of rotary inertia calibrating installation |