Общая и прикладная теория гироскопов с применением компьютерных технологий + CD

Настоящая книга представляет собой печатный вариант электронного курса лекций по общей и прикладной теории гироскопов, разработанного и читаемого с применением компьютерных технологий и записанного на CD.
Эта книга является неотъемлемой частью мультимедийного комплекса, включающего в себя электронный и печатный вариант, взаимно дополняющие друг друга. В мультимедийный комплекс входит также Практикум по теории гироскопов с применением компьютерных технологий + СD.
Цель создания мультимедийного комплекса - подготовка научно образованных, квалифицированных специалистов, разработчиков и создателей современной гироскопической и навигационной техники.
Ключевые задачи, которые при этом решаются - существенное повышение эффективности обучения, и его оптимизация по времени и степени усвоения сложного научного и учебного материала в процессе чтения компьютерного курса лекций по прикладной теории гироскопов; разработка нового подхода и методики применения теоретических и программных средств.
Современные требования к научно-образовательному курсу лекций по теории гироскопов, являющегося важной составной частью многих приборостроительных специальностей, чрезвычайно высоки.
Изучаемые теоретические положения и практические примеры в таком курсе являются весьма сложными, как по содержанию, так и по форме представления учебного материала. С другой стороны, имеющиеся возможности современных стандартных и специально разработанных программных средств позволяют проводить обучение не только с помощью "мела и доски", но и с помощью компьютера и мультимедийного проектора.
Содержание курса включает в себя три базовых раздела:
1. Основные положения, теоремы и уравнения теоретической механики, теории теплообмена, теории упругости и термоупругости, аэрогидромеханики и оптики, используемые в теории современных гироскопов.
2. Физические основы функционирования основных типов гироскопов.
3. Специальные задачи теории возмущенных гироскопов.
Особенности разработанной методики преподавания курса.
В курсе лекций предусмотрено компьютерное математическое моделирование и динамическая трехмерная визуализация принципов действия и решений уравнений движения всех основных типов гироскопов с помощью разработанного специализированного программного обеспечения.
Данная книга и электронный вариант курса предназначены для преподавателей, читающих этот курс лекций, и она может быть использована для дистанционного обучения студентов и аспирантов приборостроительных специальностей и их самообучения.
В печатном варианте представлен основной текстовый и графический материал лекций, изложены основные особенности методики проведения лекций и приведено описание программных модулей, реализующих динамическую визуализацию принципов действия и функционирования гироскопов, а также правил работы с программами.
Содержание
От авторов
Введение: о чем этот курс?
Глава 1
Основные положения, определения, теоремы и уравнения теоретической механики, теории теплообмена, теории упругости и термоупругости, аэрогидромеханики и оптики, используемые в общей теории современных гироскопов и акселерометров
1.1. Кинетический момент твердого тела при сферическом движении. Теорема Резаля. Динамические уравнения Эйлера
1.2. Кинетическая энергия твердого тела при сферическом движении. Уравнения Лагранжа 2-го рода и их применение к выводу уравнений движения гироскопов и акселерометров
1.3. Математические модели и методы для исследования тепловых процессов в гироскопах и акселерометрах
1.4. Математические модели и методы теории термоупругости для исследования напряженно-деформированного состояния элементов гироскопов и акселерометров
1.5. Математические модели и методы механики жидкостей и газов для исследования гидромеханических процессов в гироскопах и акселерометрах
1.6. Математические модели и методы для исследования оптических процессов в волоконных трактах гироскопов
Глава 2
Гироскопы и акселерометры различного физического принципа действия
2.1. Поплавковые гироскопы
2.2. Динамически настраиваемые гироскопы
2.3. Электростатические сферические гироскопы
2.4. Волновые твердотельные гироскопы
2.5. Микромеханические гироскопы и акселерометры
2.6. Лазерные и волоконно-оптические гироскопы
2.7. Систематизация математических моделей возмущаемых гироскопических инерциальных датчиков
Глава 3
Специальные задачи теории температурно-возмущенных гироскопических датчиков инерциальной информации
3.1. Детерминированный хаос в температурно-возмущенных нелинейных системах с гироскопами - общий подход
3.2. Детерминированный хаос в температурно-возмущенных динамических системах с измерительными и демпфирующими гироскопами
Заключение
Литература