小微挠性陀螺电机轴承预紧力控制技术

针对陀螺电机轴承预紧力难以准确控制,预紧力施加不准确会影响电机质量,进而影响陀螺精度和寿命。基于小微挠性陀螺电机的结构特点,进行预紧力受力分析,阐述其与液浮陀螺电机的不同特点。提出适用于该类型陀螺电机的轴承预紧力控制技术,包括基于定扭矩、定推力的预紧力粗调方法,基于摩擦力矩、惯性时间的预紧力精调方法,以及选配和手工研磨相结合的内、外轴套高度差调整方法。工程实践表明,该技术可以保证轴系零件和装配位置的尺寸精度和形位精度;摩擦力矩、惯性时间在满足工艺技术指标的同时还具有较高的一致性;通过该技术生产的陀螺电机故障率不超过4%。技术有效、可靠,能够保证电机具备优良的性能。

挠性陀螺组件模拟再平衡回路的改进与实现

为了提高挠性陀螺组件动、静态性能,必须考虑传统再平衡回路中陀螺仪章动特性对组件性能的影响,需对挠性陀螺仪数学模型和校正网络进行优化。通过挠性陀螺仪运动方程分析和扫频试验测试,在原有挠性陀螺仪工程简化模型中增加了一个二阶振荡环节,得出了一种更能真实反映陀螺特性的精确数学模型。运用期望校正法对回路中校正网络进行了改进设计,并增加了能够消除挠性陀螺仪转子倍频干扰和章动影响的陷波器校正网络。仿真和测试结果表明,改进后挠性陀螺组件的噪声得到有效抑制,固有频率明显提高、且与带宽频率更为接近,动静态性能得到提高,控制系统对增益裕度和相位裕度的要求得到满足,挠性陀螺组件在某型导弹导引头系统中应用的技术瓶颈问题得到解决。

力学复合环境下挠性陀螺仪的动力学分析

为研究分析挠性陀螺仪在过载振动复合环境下附加误差形成的机理和建立误差补偿模型,从结构分析入手,采用有限元分析软件ANSYS建立陀螺仪的实体模型和有限元模型,计算陀螺仪的章动频率,并与实验测量值进行比较,验证了模型的正确性;对挠性陀螺仪在过载-振动复合环境中的动力学特性进行分析研究,得到了各节点轴向位移,结合施加的载荷即可以计算得到陀螺仪的漂移角速度;同时通过模态分析计算得到陀螺仪的固有频率及相应振型。

挠性陀螺仪最优位置试验设计

采用二次曲面复合设计的试验设计思想,在D-最优准则条件下,研究了挠性陀螺仪最优位置试验设计方法。在此基础上,提出了一种最优的八位置试验方案。试验结果表明,采用该八位置试验方案估计一次项漂移系数的精度比IEEE Std 813-1988中规定的八位置试验方案估计的精度高。

基于温度的挠性陀螺多速率精确标定技术研究

分析了一类智能交通系统(intelligent transportation system,ITS)用挠性陀螺的标度因数与输入角速率和环境温度之间的非线性关系,重点研究了不同环境温度下标度因数的变化规律及其标定问题。充分考虑了输入角速率与环境温度对挠性陀螺标度因数的影响,首次提出了一种基于环境温度的挠性陀螺多速率精确标定与补偿方法,建立了高阶、高次、非线性的标度因数拟合模型。实验研究结果表明,相对现有技术,提出的模型拟合精度较高且应用简便,能够有效地降低温度对标度因数的影响,提高挠性陀螺的温度适应性。

船用捷联挠性陀螺在线动态标定方法研究

针对逐次启动时船用捷联挠性陀螺静态确定性漂移误差重复性差的特点,结合神经网络的强自学习性自适应能力及非线性变换特性,通过采用函数型神经网络对捷联陀螺静态漂移误差系数进行了非线性估计解决了捷联陀螺逐次启动时静态漂移误差系数的在线动态标定问题。

激光在挠性陀螺制造中的应用

简要介绍了激光焊接与去重平衡的原理。对挠性陀螺转子的去重平衡、挠性接头的联结焊接及外壳的密封焊接工艺参数进行了实验研究。

多位置对准技术在挠性陀螺捷联系统初始对准中的应用研究

在挠性陀螺捷联系统中,初始对准是影响系统输出精度的重要环节.本文针对挠性陀螺捷联系统的特点,将多位置对准技术应用于挠性陀螺捷联系统,利用分段定常系统可观测性分析理论对系统多位置对准的可观测性进行了全面研究,并采用卡尔曼滤波方法,对姿态误差角和惯性测量元件误差进行了估计,给出了两位置及三位置的方差仿真曲线.仿真结果表明,最优两位置对准不但可以使系统成为完全可观测,而且可以减小对准误差.最优三位置对准可以加速垂直陀螺漂移估计误差的收敛速度,将多位置技术应用于挠性陀螺捷联系统可以提高系统的对准、标定精度.

船用双平衡环挠性陀螺仪接头设计准则及力学分析

本文讨论了船用双平衡环挠性陀螺仪接头的设计准则，进行了接头的刚度计算及承载能力和强度分析，从而为设计高精度挠性陀螺仪提供了重要的参考依据。

基于DSP和FPGA的挠性陀螺数字力反馈回路的设计

首先介绍了挠性陀螺力反馈回路的传递模型。针对目前模拟力反馈回路中噪声、漂移和精度低等缺陷,提出了一种数字化方案,在设计中应用了数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA),并给出了其设计和解决方法。利用数字回路有效地降低了模拟回路中固有的噪声和漂移等的影响,达到了更高的精度。试验证明此方案具有很好的实用性和经济性。

一种建立全方位挠性陀螺寻北仪误差模型的新方法

误差源考虑不全面、计算误差不简便是目前分析挠性陀螺寻北仪的寻北误差时存在的两大问题。根据寻北误差对寻北结果的影响，可以从宏观上全面考虑所有的误差源，通过分析陀螺寻北仪输入输出之间的关系，将寻北误差分成了三个独立的类型；针对分析第二类误差时存在的计算误差不简便的问题，通过引入误差角x、ξ和δ，分析各坐标系之间的关系，建立了一个统一的误差解算模型。

光电平台中微型挠性陀螺组件的改进与实现

针对一般工程设计中只考虑挠性陀螺的进动性而未考虑陀螺的章动的问题，从理论上计算了陀螺章动频率，并实测了某微型挠性陀螺输出特性数据。针对输出特性中3种高频成分和低频包络，采用了二级陷波电路以及力矩器组件两种改进措施，并进行了分析与验证。试验结果表明，改进后陀螺章动频率和40Hz包络很快收敛，且使挠性陀螺角位置输出噪声衰减达15dB以上。最后将陀螺应用到某战车光电稳定平台中，平台与载体的隔离度由原来的1～2nail提高到0．3mil，达到了改进的目的。

轴不对准角在挠性陀螺组合静态误差标定中的应用

陀螺组合的安装误差会引起陀螺漂移,从而对惯导系统产生影响。从挠性陀螺组合安装误差模型入手,推导出存在轴不对准角情况下的挠性陀螺组合静态误差标定模型,并给出静态误差标定的位置试验方案。提出的标定方案可以有效标定陀螺组合静态误差系数,从而减少陀螺漂移。

挠性陀螺解耦控制在工程中的实现

在深入研究挠性陀螺理论的基础上,依据再平衡回路控制原理,经过大量的理论计算,采用对角化法并简化挠性陀螺传递函数模型,推导出近似的易于实现的动态解耦阵表达式,然后对动态解耦网络采取相近零极点对消方法,构造出电路上易于实现的解耦控制网络,通过仿真验证了解耦控制的有效性,最后,将解耦控制网络在某型挠性陀螺仪中实现,并进行了小批量试验,试验结果表明:解耦控制网络有效抑制了挠性陀螺仪动态过程中的耦合量,并将耦合量控制在1%以内,挠性陀螺组件在某型机载稳瞄搜索系统中应用的技术瓶颈问题得到解决。

挠性陀螺仪用永磁直流电机的设计与控制

设计了一种用于挠性陀螺仪的外转子、内定子小功率达松伐尔型永磁直流电动机,给出了电机机械结构型式,讨论了其电磁结构参数的设计计算方法。采用面向对象的概念和先进的软件工具,研制了该电机的CAD软件。通过频率微调实现了挠性陀螺仪的电调谐;通过测速反馈和PWM实现了转速闭环控制;通过启动检测解决了该类电机启动困难的问题。

捷联惯性测量组合挠性陀螺静态漂移试验标定

本文研究了捷联惯性测量组合中挠性陀螺静态漂移模型系数的标定问题。对捷联惯性测量组合中挠性陀螺静态漂移误差进行了建模，研究了采用多位置试验对陀螺静态漂移模型系数进行标定的方法。探讨了采用位置试验对捷联惯性测量组合挠性陀螺静态漂移系数可靠地进行标定所需选取的最少位置数，试验证明了用最少位置实验进行标定的有效性。

挠性陀螺仪的装配及调试工艺研究

本文通过工程实践,就影响挠性陀螺仪性能的某些关键部件在装配中所遇到的技术难点进行了详细的工艺研究,提出了提高仪表装配精度和仪表总体技术性能而在生产中切实有效的先进工艺方法。还给出了既能保证调试精度又能提高工效的工艺流程图,它对于新产品研制和小批量生产尤为适应。

寻北仪系统的挠性陀螺伺服电路设计

分析了挠性陀螺及其寻北原理,针对使用挠性陀螺作为敏感器件的寻北仪系统,提出了一种结构简单的陀螺伺服电路;对应给出的伺服电路原理图,分析了各个组成模块的功能;同时根据系统精度的要求及测试中发现的实际问题,通过采用补偿系统零位、选择合适采样电阻、增加延时电路等方法,可以实现减少放大器零偏对测量信号的干扰、较好地解决寻北精度与陀螺进动角速度之间的矛盾、提高系统的可靠性和稳定性等目的;实验证明在样机上改善效果显著。

挠性陀螺寻北仪解算方法研究

研究了挠性寻北仪解算算法,首先介绍了寻北仪的组成和算法原理,在此基础上建立了陀螺和加速度计的误差模型。根据二位置寻北方法,分别推导了寻北系统在基座水平和倾斜情况下的寻北算法,试验表明该算法能满足中低寻北精度要求。

挠性陀螺组合静态漂移参数标定

主要研究挠性陀螺组合静态参数的标定问题.通过建立陀螺组合测量系统补偿误差模型,推导出陀螺组合需要标定的静态漂移参数.再由挠性陀螺仪静态漂移误差模型,推导挠性陀螺组合静态漂移的标定方法,文中给出了具体的试验方法和数据处理方法.理论分析表明:本文所述的方法能够有效地分离出捷联陀螺组合静态漂移参数,为计算机进行误差补偿提供依据.