動力調(diào)諧陀螺儀誤差分析及補償技術(shù)——陳智民

1、LOGLOGO O 動力調(diào)諧陀螺儀的動力調(diào)諧陀螺儀的 誤差分析及補償技術(shù)誤差分析及補償技術(shù)匯報人：陳智民匯報人：陳智民20122012年年1111月月2424日日 Your site here內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱 一一、動力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介、動力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介 二、動調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償二、動調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償 三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償 四、總結(jié)四、總結(jié)Your site hereSub title一、動力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介一、動力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介動力調(diào)諧陀螺儀的支承原理：動力調(diào)諧陀螺儀的支承原理：轉(zhuǎn)子借助轉(zhuǎn)子借助2 2對相互正交的撓性

2、對相互正交的撓性 軸和軸和1 1個平衡環(huán)組成撓性接頭。個平衡環(huán)組成撓性接頭。一對共軸線的一對共軸線的內(nèi)撓性軸內(nèi)撓性軸把驅(qū)動把驅(qū)動 軸與平衡環(huán)連接起來。軸與平衡環(huán)連接起來。一對共軸線的一對共軸線的外撓性軸外撓性軸把平衡把平衡 環(huán)與轉(zhuǎn)子連接起來。環(huán)與轉(zhuǎn)子連接起來。內(nèi)撓性軸、外撓性軸、驅(qū)動軸內(nèi)撓性軸、外撓性軸、驅(qū)動軸 兩兩垂直，理想情況下下三兩兩垂直，理想情況下下三 軸交與一點，稱為軸交與一點，稱為撓性支承點撓性支承點。 Your site here一、動力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介一、動力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介vYour site here一、動力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介一、動力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介 動力調(diào)諧陀螺儀的

3、結(jié)構(gòu)組成：動力調(diào)諧陀螺儀的結(jié)構(gòu)組成： 2.2.動力調(diào)諧陀螺儀的結(jié)構(gòu)組成示意圖動力調(diào)諧陀螺儀的結(jié)構(gòu)組成示意圖：Your site here二、動調(diào)二、動調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償 a. a.剩余剛度和阻尼效應引起的漂移誤差剩余剛度和阻尼效應引起的漂移誤差 b. b.質(zhì)量不平衡引起的漂移誤差質(zhì)量不平衡引起的漂移誤差 c. c.結(jié)構(gòu)非等彈性引起的誤差結(jié)構(gòu)非等彈性引起的誤差 d. d.驅(qū)動軸二倍旋轉(zhuǎn)頻率的角振動引起的驅(qū)動軸二倍旋轉(zhuǎn)頻率的角振動引起的 誤差誤差 Your site here二、動調(diào)二、動調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償a.a.剩余剛度和阻尼效應引

4、起的漂移誤差剩余剛度和阻尼效應引起的漂移誤差: : 如果陀螺存在剩余剛度和阻尼效應，則當自轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動軸之間出現(xiàn)相對角偏移時，就有同相彈性力矩和正交彈性力矩作用在轉(zhuǎn)子上，使自轉(zhuǎn)軸進動偏離原來所穩(wěn)定的方位，極點沿著收斂螺線返回原點。這種自轉(zhuǎn)軸的方位偏離就是漂移。 補償技術(shù)：補償技術(shù)： 1）盡量減小錐形進動角頻率。）盡量減小錐形進動角頻率。 2）盡量增大陀螺儀的時間常數(shù)。）盡量增大陀螺儀的時間常數(shù)。 3）盡量減小自轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動軸之間的角偏移。）盡量減小自轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動軸之間的角偏移。Your site here二、動調(diào)二、動調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償b.b.質(zhì)量不平衡引起的漂移誤差

5、：質(zhì)量不平衡引起的漂移誤差： 在實際的儀表結(jié)構(gòu)中，由于加工和裝配誤差，不可能絕對精確地保證轉(zhuǎn)子質(zhì)心和平衡環(huán)質(zhì)心都位于撓性支承中心上，也不可能絕對精確的保證內(nèi)、外撓性軸軸線相交于一點。 補償技術(shù)：補償技術(shù)： 撓性接頭制造好了，內(nèi)外撓性軸軸線偏離的撓性接頭制造好了，內(nèi)外撓性軸軸線偏離的距離便成定值。為了工藝上調(diào)整方便，可以先距離便成定值。為了工藝上調(diào)整方便，可以先繞外撓性軸進行靜平衡，然后再通過繞內(nèi)撓性繞外撓性軸進行靜平衡，然后再通過繞內(nèi)撓性軸進行靜平衡。在對陀螺儀進行精細的靜平衡軸進行靜平衡。在對陀螺儀進行精細的靜平衡以后，質(zhì)量不平衡漂移系數(shù)可以達到很小。以后，質(zhì)量不平衡漂移系數(shù)可以達到很小。Y

6、our site here二、動調(diào)二、動調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償Your site here二、動調(diào)二、動調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補償d.d.驅(qū)動軸二倍旋轉(zhuǎn)頻率的角振動引起的誤差：驅(qū)動軸二倍旋轉(zhuǎn)頻率的角振動引起的誤差：在儀表工作過程中，驅(qū)動軸可能出現(xiàn)繞著與其正交的軸的角振動，這種角振動也會引起平衡環(huán)的振蕩運動，并產(chǎn)生慣性力矩作用在轉(zhuǎn)子上。如果驅(qū)動軸角振動頻率恰好是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率的2倍，那么平衡環(huán)力矩中將包含一個常值力矩分量，從而造成陀螺漂移。補償技術(shù)：補償技術(shù)：這項誤差是單平衡環(huán)動調(diào)陀螺儀一種原理性這項誤差是單平衡環(huán)動調(diào)陀螺儀一種原理性誤差。為了從

7、根本上消除這項誤差，出現(xiàn)了雙平誤差。為了從根本上消除這項誤差，出現(xiàn)了雙平衡環(huán)式結(jié)構(gòu)，即在轉(zhuǎn)子和驅(qū)動軸之間安裝衡環(huán)式結(jié)構(gòu)，即在轉(zhuǎn)子和驅(qū)動軸之間安裝2 2個在個在旋轉(zhuǎn)方向上互成旋轉(zhuǎn)方向上互成9090但又不干涉的平衡環(huán)。但又不干涉的平衡環(huán)。Your site here三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償動力調(diào)諧陀螺儀運動中誤差分析：動力調(diào)諧陀螺儀運動中誤差分析： “捷聯(lián)式定位定向系統(tǒng)” 中的動力調(diào)諧陀螺承受了載體在空間運動時的全部線運動與角運動。線運動引起的測量誤差可以按動力調(diào)諧陀螺的靜態(tài)誤差模型予以補償, 而角運動引起的動態(tài)誤差則應按其 、動態(tài)誤差模型予以補償。而補償這

8、些誤差的先決條件是已知陀螺的誤差模型和誤差參數(shù)。Your site here三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償動力調(diào)諧陀螺靜態(tài)與動態(tài)誤差補償技術(shù)：動力調(diào)諧陀螺靜態(tài)與動態(tài)誤差補償技術(shù)：Your site here三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償動力調(diào)諧陀螺安裝傾斜角引起的誤差分析：動力調(diào)諧陀螺安裝傾斜角引起的誤差分析： 在動力調(diào)諧陀螺的裝配過程中陀螺和平衡環(huán)的中心軸總是不可能完全與驅(qū)動軸軸線重合,因此存在一定的安裝傾斜角.陀螺及平衡環(huán)的安裝傾斜角對動力調(diào)諧陀螺的調(diào)諧條件有影響,此干擾力矩與殼體的運動狀態(tài)無關(guān)而與力矩器對轉(zhuǎn)子的作用力有關(guān)

9、. 補償技術(shù)：補償技術(shù)： 在裝配中應盡量做到陀螺、平衡環(huán)及驅(qū)動軸在裝配中應盡量做到陀螺、平衡環(huán)及驅(qū)動軸的軸線重合的軸線重合,以便減小對動力調(diào)諧陀螺的調(diào)諧條以便減小對動力調(diào)諧陀螺的調(diào)諧條件的影響件的影響.Your site here三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償動力調(diào)諧陀螺溫度變化引起的誤差分析：動力調(diào)諧陀螺溫度變化引起的誤差分析： 溫度變化對動力調(diào)諧陀螺儀各部分的影響包括:轉(zhuǎn)子體質(zhì)心軸向偏移,力矩器力矩系數(shù)變化,動力調(diào)諧陀螺儀調(diào)諧狀態(tài)變化,信號器標度因數(shù)變化,風阻力矩變化. 中等精度的動力調(diào)諧陀螺儀所產(chǎn)生的溫度漂移是不容忽視的,所以必須采取措施減小溫度變化對陀

10、螺儀性能的影響. 補償技術(shù)：補償技術(shù)： 慣性器件結(jié)構(gòu)設(shè)計補償法是一種減少溫度影慣性器件結(jié)構(gòu)設(shè)計補償法是一種減少溫度影響的方法。結(jié)構(gòu)設(shè)計補償方法有力矩器熱敏磁響的方法。結(jié)構(gòu)設(shè)計補償方法有力矩器熱敏磁分路補償法和電路補償法等。分路補償法和電路補償法等。Your site here三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償三、動調(diào)陀螺儀應用誤差分析與補償動力調(diào)諧陀螺溫度變化引起的誤差補償技術(shù)：動力調(diào)諧陀螺溫度變化引起的誤差補償技術(shù)：溫度補償?shù)脑砜驁D溫度補償?shù)脑砜驁DYour site here四、總結(jié)四、總結(jié)根據(jù)陀螺儀與載體加速度之間的關(guān)系，可把陀根據(jù)陀螺儀與載體加速度之間的關(guān)系，可把陀螺儀有規(guī)律的、系統(tǒng)性

11、的漂移分為螺儀有規(guī)律的、系統(tǒng)性的漂移分為3種：種： 1.與加速度無關(guān)的漂移。一般由彈性力矩、與加速度無關(guān)的漂移。一般由彈性力矩、 電磁或靜電干擾力矩等產(chǎn)生。電磁或靜電干擾力矩等產(chǎn)生。 2.與加速度成比例的漂移。一般由于陀螺儀與加速度成比例的漂移。一般由于陀螺儀 質(zhì)心偏離支承中心形成軸向或徑向質(zhì)量不質(zhì)心偏離支承中心形成軸向或徑向質(zhì)量不 平衡所引起。平衡所引起。 3.與加速度平方成比例的漂移。一般由陀螺與加速度平方成比例的漂移。一般由陀螺 儀結(jié)構(gòu)中非等彈性形變所引起。儀結(jié)構(gòu)中非等彈性形變所引起。Your site here四、總結(jié)四、總結(jié) 動力調(diào)諧陀螺儀慣導系統(tǒng)中，因載體而產(chǎn)生的動力調(diào)諧陀螺儀慣導系統(tǒng)中，因載體而產(chǎn)生的幾種誤差對導航性能具有很大的影響，如圓錐誤差幾種誤差對導航性能具有很大的影響，如圓錐誤差、撓性陀螺刻度因數(shù)非線性、姿態(tài)角速率引起的加、撓性陀螺刻度因數(shù)非線性、姿態(tài)角速率引起的加表零位變化誤差等。這些誤差的分析和補償都是建表零位變化誤差等。這些誤差的分析