陀螺稳定平台姿态控制精度评定试验方法

陀螺稳定平台姿态精度评估是稳定平台姿态控制的关键技术之一。姿态控制精度的评定不仅仅取决于测量系统硬件设备的性能和精度,还与所采用的精度评定试验方法有关。针对大负载稳定平台姿态控制精度评估问题,论文对陀螺稳定平台误差机制进行了分析,设计了基于激光传播特性的高精度光学测姿系统及相应试验方案,对陀螺稳定平台静态、动态环境下的姿态控制精度进行了评定试验,对试验结果进行了分析。试验结果表明,该光学测姿系统具有较高的测量精度,实用性好,可推广性强。     

静电陀螺稳定平台的研究

静电陀 螺稳定平台是我国静电陀螺首次在航海上的应用研究项目,其主要特点是采用 静电陀螺摆作为水平敏感元件,能在单个陀螺上通过电参数的调节使之满足无 干扰的Schuler条件。该平台主要由下列部分组成:静电陀螺摆及其控制线路;水平平台控制回路;陀螺摆径向阻尼回路以及纵横摇角度输出装置。本文主 要介绍平台原理、结构、误差分析、静电陀螺摆及其控制线路原理,以及平 台精度的室内测试和海上试验。     

陀螺壳体旋转监控技术

陀螺壳体旋转法监控技术有助于提高平台罗经系统精度、减少陀螺漂移与加速度计误差。本文首先介绍了该项技术的应用背景；详细阐述了系统结构特性、基本工作原理、机械编排与稳定回路，以及实现方法；本文深入研究了旋转平台转速的选取方法并分析了系统误差；最后计算了典型情况下旋转壳体的转速。结果表明：采用陀螺壳体旋转法监控技术可以有效地调制陀螺漂移、从理论上可提高陀螺仪精度二至三个数量级，从而使平台罗经系统精度得到很大的提高。     

二自由度陀螺约束回路稳定性分析

文章从二自由度陀螺的技术方程出发,推导了陀螺稳定平台系统的状态空间模型,用李亚普诺夫直接法分析系统中约束回路的稳定性问题,并用变量梯度法找到了李亚普诺夫函数,得出了回路的稳定性条件。由于陀螺的启动时间化约束回路的时间常数大得多,因而仿真结果和实验室结果都说明,只要根据时变参数不断修改稳定条件,就可以使系统稳定,从而解决了一种特殊时变系统的稳定性问题。     

高精度随动系统的变结构控制

陀螺稳定平台控制系统是控制平台框架系统快速跟踪陀螺仪的高精度随动系统,是保证平台正常工作和精度的重要系统。用传统的PID调节器可以满足工作在系统线性区的要求。由于放大器、电机等存在饱和特性,因而在系统启动和随大的干扰产生大偏角时,系统将进入非线性区,PID调节器将难以满足稳定性的要求。滑模变结构控制器对非线性具有很好的适应性,对系统启动初始偏角没有限制要求,本文将应用变结构控制的方法对平台的控制系统进行设计。     

基于DSP的舰载天线稳定平台伺服系统的设计与实现

为了实现舰载轻型天线稳定平台的高精度控制,设计了相应的位置伺服系统.针对舰载轻型天线稳定平台处于强振动、大冲击和强电磁干扰等恶劣环境,根据其承载的天线具有倒单摆式和大惯量负载等特点,采用经典控制理论中带微分反馈速度环进行速度控制;引入了陀螺环前馈控制补偿载体扰动,结合TMS320LF2407 DSP芯片的高速处理能力,采用模糊与单神经元自适应智能双模控制策略进行位置控制.结果表明,该系统具有较高的响应速度、较高的稳定精度和较强的抗负载扰动能力,具有很强的鲁棒性和自适应能力.     

陀螺罗经线路板测试平台的设计

针对陀螺罗经内部的各种不同类型的线路板设计建立了测试平台。本文简要介绍了陀螺罗经线路板测试平台的设计方案、组成、特点及功能。     

论由两个二自由度陀螺仪所构成的惯导平台稳定系统之耦合影响

一、引言在分析了由三个单自由度陀螺仪所构成的惯导平台三轴稳定系统耦合影响后,本文将对由两个二自由度陀螺仪所构成的惯导平台的三轴稳定系统之耦合影响进行分析。 1.二自由度陀螺仪构成的半解析式恤导平台的工作分析①平台跟踪地理座标系当将修正力矩信息加在陀螺外环轴的力矩器上时,角动量矩H将绕     

舰用内装式陀螺稳定平台

本文介绍了由航空陀螺组件构成的舰用内装式陀螺平台的结构、系统设计。试验证明此平台性能满足舰用光电探测设备的使用、安装要求。     

船用静电陀螺导航仪误差分析

通过加扰动的方法详细地推导了空间稳定平台结构配置方案的船用静电陀螺导航仪在惯性坐标系的误差方程,即位置误差方程和速度误差方程,并以开环的方式将它们变换为地理坐标系的位置和速度误差.     

纤维光学陀螺仪

德国C plath公司及其姊妹公司Litef公司正在研制一种新型的导航用纤维光学陀螺仪。该陀螺仪将成为首台商船用全电子陀螺仪。 新型陀螺仪的心脏——惯性传感系统的陀螺稳定平台由呈捷联式排列     

楔形稳定平台的等效机械臂模型

为使运动载体上的观测仪器相对于大地保持静止,需要使用稳定平台对运动载体的扰动进行补偿。楔形稳定平台利用多个堆叠楔块之间的相对转动,改变顶部平面的倾角以抵消船摇扰动。它具有成本低、精度高、负载转矩小以及重量轻、能耗低等优点。然而楔形稳定平台独特的结构使得其分析较为困难。因此本文提出一种将三维空间内楔块的转动近似等效成二维空间内机械臂运动的简化变换,并以此分析比较了双层、改进型双层、多层等楔形稳定平台的结构,得出改进型双层结构是最佳实践方案。最后利用旋转矩阵进行坐标系变换,计算得到改进型双层结构楔形稳定平台的控制函数。     

楔形稳定平台的等效机械臂模型

为使运动载体上的观测仪器相对于大地保持静止，需要使用稳定平台对运动载体的扰动进行补偿。楔形稳定平台利用多个堆叠楔块之间的相对转动，改变顶部平面的倾角以抵消船摇扰动。它具有成本低、精度高、负载转矩小以及重量轻、能耗低等优点。然而楔形稳定平台独特的结构使得其分析较为困难。因此本文提出一种将三维空间内楔块的转动近似等效成二维空间内机械臂运动的简化变换，并以此分析比较了双层、改进型双层、多层等楔形稳定平台的结构，得出改进型双层结构是最佳实践方案。最后利用旋转矩阵进行坐标系变换，计算得到改进型双层结构楔形稳定平台的控制函数。     

水下航行器导航系统用MEMS振动陀螺误差及干扰因素研究

为了提升MEMS振动陀螺稳定控制的输出精度,提出水下航行器导航系统用MEMS振动陀螺误差及干扰因素研究方法。根据振动质量块C系坐标系、载体F系坐标系和惯性E系坐标系,构建水下航行器导航系统用MEMS振动陀螺动力学模型。分别在阶跃扰动下和静止状态下,对MEMS振动陀螺的数据实施Allan标准差分析,获取各随机误差项的对应误差系数。根据MEMS振动陀螺误差结果,分析其误差干扰因素。测试结果表明,设计方法能够对频率裂解和阻尼不均匀作用进行精确测量,有效提升MEMS振动陀螺稳定控制的输出精度。     

陀螺罗经三相电源实时监测仪的设计

陀螺罗经是多种舰(机)载设备的重要传感器、信息源,论文针对如何提高陀螺球的安全展开研究工作,设计出了陀螺罗经三相电源实时监测仪,经试验证明该监测仪性能稳定可靠,可有效预防由于三相电源相序故障导致陀螺球翻球。     

基于方位捷联平台的陀螺寻北技术及精度分析

讨论了基于方位捷联平台的陀螺寻北方案，与传统的捷联式平台不同，方位捷联平台仿真了当地的水平坐标系，并且平台的方位就是载体的方位。通过双位置方法准确计算出载体的方位角，并且抵消了陀螺的常值漂移对寻北精度的影响。分析了平台角误差和转位误差对寻北解算精度的影响。实践证明：此种方法成本低，操作方便，精度较高。     

基于Workbench的双浮体波能捕获装置建模与仿真研究

针对目前各种波浪能发电装置中存在的可靠性低、寿命短、建造维护难等问题,结合我国大部分海域低能流密度的现实,介绍一种以双体船为载体、以陀螺浮子捕获波能的振荡浮子式发电装置。以Workbench为平台,首先完成几何建模及网格划分,然后分别在FLUENT和ANSYS中完成流体分析与结构分析,得出了不同底圆半径的陀螺浮子在水流水平和竖直冲击下的受力和变形,以此为依据判断其对波浪的适应性、功率特性以及效率特性。通过数值模拟研究,遴选影响浮子受力和变形的关键参量,为该类浮子的实用化设计提供依据。仿真结果表明,选择陀螺形浮子作为试验平台波浪能捕获装置是非常合理的。     

一种速率陀螺启动过程的时变增益补偿控制技术

在对陀螺启动特性研究的基础上,采用对陀螺启动特性进行补偿或时变增益控制技术,均可实现稳定控制,控制效果与陀螺提前启动的效果相当,所提供的控制方法具有实用、工程上易于实现等特点,可用于供电后陀螺有较长启动过程的水下航行器控制,并对同类工程应用有参考价值。     

平台式惯导系统三点校的常值误差解析

为估计和补偿各种误差源引起的综合校正误差,针对平台式惯导系统综合校正中的三点校,从理论上分析了外界测量信息误差和惯性平台水平误差对陀螺常值漂移综合校正效果的影响,并对受外界测量信息误差影响的三点校过程进行仿真。研究结果表明:"三点校"对陀螺常值漂移的估计误差,与重调时刻的量测误差、惯性平台水平失调角均呈线性关系,提高外界测量信息和惯性平台水平测量精度,是提高三点校精度的关键。     

潜用平台惯导陀螺漂移估计的新方法

为保证潜艇隐蔽性,满足高精度导航要求,设计了一种针对潜用平台惯导的陀螺漂移估计新方法。简要分析了陀螺漂移对惯导系统误差的影响;基于舒拉振荡周期,利用间断获得的外测信息建立惯导系统短时速度、位置误差模型并进行不确定度评估;采用Kalman滤波对陀螺漂移作了事后估计。仿真验证结果表明,建立的速度、位置误差模型可信度高。尽管该方法无法满足实时性要求,但可较为准确地估计出北向陀螺常值漂移以及水平误差失调角,有效抑制后续经度误差发散现象,提高了导航精度。