长寿命、低功耗、低噪声液浮陀螺仪技术分析

根据我国目前液浮陀螺仪的应用特点,结合已应用于型号的单自由液浮陀螺仪产品,对研究并设计新型长寿命、低噪声、低功耗液浮陀螺仪的各种关键因素做了较为详细的分析,通过分析提出设计该型陀螺仪采取的方法。

液浮陀螺仪可靠性技术分析

在可靠性设计与分析的基础上,针对某型液浮陀螺仪技术特点,对影响其可靠性的各种关键因素做了较为详细的分析,同时对陀螺电机这一关键部件提出了可靠性设计方法。通过技术分析提出设计该型高可靠性液浮陀螺仪的关键因素及方法。

液浮陀螺漂移的试验建模研究

本文采用时间序列分析理论，利用实际测量的数据，建立了液浮陀螺随机漂移的ＡＲＭＡ模型。最终，为便于将模型应用于卡尔曼滤波器中，本文给出了一种实际可行的液浮陀螺漂移模型。

某型液浮陀螺仪定位壳体温度场有限元分析

介绍了某型液浮陀螺仪定位壳体温度场模型,利用有限元分析软件ANSYS对其等效温度场进行分析,得出其温度场分布的精确量化结果,为惯导系统建立起最初的热源,并通过实验验证了分析结果的正确性,为后续的平台热设计研究提供了重要的参考依据。

过载振动复合环境下液浮积分陀螺仪误差建模与仿真

研究表明,液浮积分陀螺仪在过载振动复合环境下,因为结构变化而产生了较大的工作误差,这些误差的表现形式相当复杂,在单一环境实验中是无法体现的。本文采用有限元法对液浮积分陀螺仪在过载振动复合环境中的动力学特性进行研究,提出一种反映动力学环境下液浮积分陀螺仪结构振动特性的误差模型。设计了基于Simulink的复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差的仿真框图。并对过载振动复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差进行仿真,得到复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差的规律。

过载-振动复合环境下液浮积分陀螺仪动力学分析

采用有限元数值计算方法对液浮积分陀螺仪在过载-振动复合环境中的动力学特性进行研究。对液浮积分陀螺仪浮子组件谐态和模态进行了分析计算,获得了复合载荷下浮子组件质心的附加偏移的数据,从而为分析陀螺仪的附加误差提供了依据。

基于相关性模型的液浮陀螺可诊断性分析方法

为了从根本上提高液浮陀螺在轨故障检测与诊断能力,基于相关性模型从设计角度提出了液浮陀螺的可诊断性分析方法.该方法首先建立液浮陀螺各功能模块之间的信息流图,然后结合FMEA建立故障-测点之间的相关矩阵.基于相关性矩阵,建立了故障可检测性、可分离性分析方法,实现了对测点的优化设计.本文提出的相关性模型为定性模型,具有易于构建、计算简单的优点,不仅实现了对液浮陀螺可诊断性设计结果的评估,还可为测点优化配置提供设计依据.

太空环境压力变化对液浮陀螺性能的影响分析

对太空气压变化影响液浮陀螺性能的机理进行了理论分析,然后利用有限元分析法对陀螺仪在压力变化时浮子产生的变形进行了计算。明确了压力变化对陀螺仪结构件变形的影响程度,并从几个对陀螺仪漂移产生影响的主要方面进行了深度分析,得知压力变化导致浮子的结构变形是陀螺仪性能变化的主要因素,其中框架的变形引起的陀螺漂移达0.3((°)·h-1)/g。最后通过对某型陀螺仪进行压力变化试验,验证了分析结果的正确性。此外还对陀螺仪进行了封闭波纹管的实验。得出结论:采用相对厚实的结构,刚度较大、稳定性好的材料可大大提高陀螺仪对环境的适应性,另外还可以给陀螺仪装上对外界环境的密封隔离装置.

动力学环境下液浮积分陀螺仪误差建模与仿真

分析了动力学环境下液浮积分陀螺仪的工作原理和误差情况.提出一种反映液浮积分陀螺仪结构振动特性的误差模型,对过载振动复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差进行仿真,得到复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差的规律.研究表明,在过载振动复合环境下,液浮积分陀螺仪因为结构变化而产生了较大的工作误差,这些误差的表现形式相当复杂,在单一环境实验中是无法体现的.

一种基于数据融合的新型GM(1,1)建模研究

基于灰色理论和自适应数据融合技术的研究,提出一种基于自适应数据融合的新型灰预测GM(1,1)模型,并对整个建模过程进行了理论推导。该方法利用自适应数据融合以及累加再生成操作来提高非平稳时间序列的光滑度,从而减少样本序列的随机性,提高重构背景值的精确性以及灰预测GM(1,1)模型的拟合精度和预测精度。最后通过该方法对液浮陀螺仪零漂进行建模仿真,结果表明该方法辨识精度高,优于一般平均值法和灰预测方法,具有良好的应用价值。

液体动力陀螺仪快速启动系统研究

研究了使用电磁控制方法,在火箭弹发射准备阶段,使陀螺轴快速趋近于弹轴并对其进行跟踪的控制方案。陀螺仪的信号线圈给出陀螺轴相对于弹轴的离轴角信号,经适当变换后送至电锁控制线圈,从而促使陀螺轴向降低离轴角的方向进动。文中给出了控制系统的理论模型,可为进一步的应用设计提供理论指导。仿真实验结果表明了该种控制方式的有效性。

液体动力陀螺仪快速启动系统稳定性分析

液体动力陀螺仪是远程简易控制火箭姿态控制系统的关键敏感元件。文中给出了一种新的电磁控制方案,在火箭弹发射准备阶段,使陀螺轴快速趋近于弹轴并对其进行跟踪。借助液体动力陀螺仪的信号检测线圈给出陀螺惯性轴相对于弹轴的离轴角信号,经适当变换后送至电锁控制线圈,即可产生电磁控制力矩,促使陀螺轴向降低离轴角的方向进动,从而使发射后陀螺仪能正确感受弹轴的方向变化。导出了控制系统的理论模型,并使用李亚普诺夫直接法研究了系统的稳定性,给出了控制系统的稳定条件;同时就弹轴摆动对陀螺惯性轴的影响进行了仿真研究,仿真结果验证了算法的有效性。

坦克炮控系统液浮陀螺仪故障机理分析

新型坦克炮控系统采用液浮陀螺仪感应火炮角度,控制火炮的稳定。目前已有的文献资料缺少对液浮陀螺仪故障机理全面而系统的分析。从液浮陀螺仪的五个组成部分入手,详细分析了其故障机理,并进行故障模式及影响度分析(FMEA),对于工程技术人员准确判断陀螺仪故障部位,高效维修故障点,迅速恢复装备战斗力有着良好的借鉴和指导意义。

陀螺供电电源设计

以实际工程项目中半液浮速率陀螺供电电源为研究对象。介绍了SPWM技术的基本原理, 给出了基于SPWM技术所设计的陀螺电源的基本方案和系统的设计方框图。提出了一种基于时序实现逆变电源的三相任意角度差的方法。同时,分别给出了单片机89S52与信号发生器SA4828的接口电路、IGBT的驱动隔离电路、外围扩展芯片、SA4828内部结构和工作原理以及软件设计流程图。

液浮陀螺仪浮子组合件动力学分析

基于振动理论建立了液浮陀螺仪浮子组合件的动力学分析模型 ,用有限元模态分析方法计算了组合件结构的前五阶模态。从机械谐振的角度 ,将结构的第一阶振型作为浮子伺服系统未建模动特性进行分析 。

Matlab在液浮陀螺随机漂移建模中的应用

介绍陀螺随机漂移数据处理与模型建立过程,基于时序建模理论并结合实测的液浮陀螺随机漂移数据,利用Matlab自带函数,建立液浮陀螺随机漂移的平稳时间序列模型,避免了繁琐的编程,减少了建模的计算量,有效提高了模型的精度和效率。

永磁无刷直流陀螺电机锁相稳速控制研究

为满足航天液浮陀螺用无位置传感器永磁无刷直流电机作为驱动电机的新需求,提出一种新的基于可编程逻辑器件和专用驱动芯片ML4411的永磁无刷直流陀螺电机稳速控制系统.采用芯片ML4411实现陀螺电机控制系统的反电势检测、换相和功率驱动,并使用复杂可编程逻辑器件作为控制处理器,实现电机的启动、转速给定.为保证系统稳定可靠,设计了两级锁相环路控制方案.该控制系统在陀螺电机调速控制试验中满足了陀螺的性能要求,为液浮陀螺性能的提高提供了一种有效手段.

液浮积分陀螺在惯导系统中的应用分析

液浮积分陀螺是组成稳定平台和惯性测量平台的关键部件。首先分析了积分陀螺和液浮积分陀螺的作用原理,在此基础上详细总结了液浮积分陀螺在惯性平台和稳定平台中的应用,并提出了液浮积分陀螺进一步发展需要解决的几个问题。所述内容对今后开展液浮积分陀螺的研究具有一定的参考价值。

液浮陀螺电机用轴承的寿命可靠性分析

分析了电机轴承的寿命可靠性,它在很大程度上决定了液浮陀螺的工作寿命。描述了电机轴承失效的故障模式、故障树,分析了影响寿命可靠性的关键原因,并对提高液浮陀螺用电机轴承的寿命可靠性提出了建议;文中还提到了目前轴承研制和生产的一些理论和仿真技术。

某液浮陀螺仪浮子在不同偏心下启动时受力仿真

针对单自由度液浮陀螺仪浮子在启动时的位置可能偏离几何中心的现象,首次研究了浮子在不同偏心程度下启动时液浮陀螺仪中浮子的受力情况。基于流体力学中球面Couette流的有关理论,结合计算流体力学并采用数值方法研究了浮子的受力情况。结果表明:浮子的偏心位置对压力与切应力大小分布有显著影响,且浮子两侧的压力差会随浮子偏心程度增加而增加。当浮子启动时偏心程度越大,浮子所受的合力也越大,极易造成浮子运动的不稳定,从而影响液浮陀螺仪的精度。