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挠性陀螺交叉耦合影响因素分析及控制
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作者 蔡曜 司玉辉 +2 位作者 王玉琢 杜鑫 尹路 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期141-151,共11页
由于机械结构误差和电气干扰,实际生产的挠性陀螺存在交叉耦合。分析交叉耦合影响因素,确定其为差动式电感传感器铁芯柱垂直度和力矩器线圈周向偏移角度,由此建立传感器、力矩器的误差模型,定量分析了各影响因素对交叉耦合的影响程度。... 由于机械结构误差和电气干扰,实际生产的挠性陀螺存在交叉耦合。分析交叉耦合影响因素,确定其为差动式电感传感器铁芯柱垂直度和力矩器线圈周向偏移角度,由此建立传感器、力矩器的误差模型,定量分析了各影响因素对交叉耦合的影响程度。设计铁芯柱精密装配工装、线圈精密装配工装,并对力矩器进行可调设计,控制挠性陀螺交叉耦合。工程实践表明:各项控制方法均取得较好效果,交叉耦合稳定控制为不大于1%;各项控制方法提高了挠性陀螺对角速度的测量精度,进而提高了惯导系统的导航精度。 展开更多
关键词 挠性陀螺 交叉耦合 影响因素 差动式电感传感器 力矩器 可调设计
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微机械振动轮式陀螺样机的实验研究 被引量:6
2
作者 董煜茜 高钟毓 +1 位作者 陈志勇 张嵘 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期65-70,84,共7页
介绍了静电驱动 ,电容检测的微机械振动轮式陀螺仪样机的结构 ,工作原理 ,驱动与检测电路以及实验结果 ;给出了检测电路的分辨率 ;从样机试验所观测到的试验现象和获得的特性曲线出发 ,从理论上加以分析和验证 ,得到了该陀螺样机驱动轴... 介绍了静电驱动 ,电容检测的微机械振动轮式陀螺仪样机的结构 ,工作原理 ,驱动与检测电路以及实验结果 ;给出了检测电路的分辨率 ;从样机试验所观测到的试验现象和获得的特性曲线出发 ,从理论上加以分析和验证 ,得到了该陀螺样机驱动轴的非线性机械特性和检测轴分辨率 ;并提出了如何克服谐振频率不匹配的措施。指出该陀螺精度达到 1 0°~ 1°/h是可行的。 展开更多
关键词 微机械陀螺 驱动电路 检测电路 实验 信噪比
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振动式微机械陀螺仪动力学分析 被引量:1
3
作者 陈家斌 郭秀中 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期178-181,共4页
对振动式微机械陀螺仪动力学进行了分析研究,对影响陀螺仪角运动误差的各干扰力矩项进行了分析,并对陀螺仪参数设计应注意的问题进行了初步探讨。
关键词 陀螺仪 力矩 动力学 微机械陀螺仪 航空
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压电振动微机械陀螺研究 被引量:1
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作者 何国鸿 陈抗生 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期65-68,64,共5页
本文介绍了一种新型的压电振动微机械陀螺与其它大多数压电陀螺不同,它不需要弹性元件,由压电材料本身构成振子完成陀螺功能由PZT薄膜材料做成的平板沿厚度方向极化并受电激励产生厚度伸缩振动,当一输入角速度作用于振子;根据哥氏... 本文介绍了一种新型的压电振动微机械陀螺与其它大多数压电陀螺不同,它不需要弹性元件,由压电材料本身构成振子完成陀螺功能由PZT薄膜材料做成的平板沿厚度方向极化并受电激励产生厚度伸缩振动,当一输入角速度作用于振子;根据哥氏效应,则在极化轴和输入角速度轴组成的平面垂直方向上产生一正比于输入角速度大小的感应电压.它是一种双轴陀螺本文结出了它的物理模型,并用PZT陶瓷晶体做了宏观模拟实验.实验结果与理论计算一致文章还对由PZT薄膜构成的微机械压电陀螺进行了性能估算. 展开更多
关键词 陀螺 压电振动 微机械陀螺 厚度伸缩振动
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挠性陀螺EMD-ARIMA漂移模型设计与应用
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作者 蔡曜 司玉辉 +3 位作者 王玉琢 黄涛 张亚静 杨晓龙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3434-3444,共11页
为降低挠性陀螺的漂移率,提高挠性陀螺的精度,基于经验模态分解(EMD)、求和自回归移动平均(ARIMA)2种信号处理工具,提出EMD-ARIMA漂移模型。设计野点剔除算子,避免EMD过程中出现过冲、欠冲问题;对本征模态函数(IMF)辨识进行讨论,制定各... 为降低挠性陀螺的漂移率,提高挠性陀螺的精度,基于经验模态分解(EMD)、求和自回归移动平均(ARIMA)2种信号处理工具,提出EMD-ARIMA漂移模型。设计野点剔除算子,避免EMD过程中出现过冲、欠冲问题;对本征模态函数(IMF)辨识进行讨论,制定各阶IMF的使用原则;设计自适应定阶寻优算子,避免依靠技术人员判读自相关图、偏自相关图进行ARIMA建模,实现对多个信号(或多阶IMF)进行EMD-ARIMA建模的批处理功能。将重构的拟合信号和原始信号进行对比。工程实践表明:最终重构的拟合信号较原始信号漂移率降低了12.8%;Allan方差各项误差源均降低,MAPE为3.6×10^(-3),RMSE为5.1×10^(-3),残差趋于白噪声;漂移模型在挠性陀螺漂移建模中,具有同路重复性、两路一致性、不同个体通用性。 展开更多
关键词 挠性陀螺 求和自回归移动平均模型 经验模态分解 野点剔除算子 自适应定阶寻优算子
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气体介质对动力调谐陀螺仪性能的影响机理及调整措施
6
作者 凌林本 陈仁康 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1998年第2期40-44,共5页
在动力调谐陀螺研制和生产过程中发现,陀螺从启动到稳定所需时间较长,在长时间随机漂移测试中,有明显的斜坡漂移。这在很大程度上降低了陀螺的性能,影响了陀螺的应用,经研究发现,陀螺的内部气体在这当中起着重要作用。本文详细分... 在动力调谐陀螺研制和生产过程中发现,陀螺从启动到稳定所需时间较长,在长时间随机漂移测试中,有明显的斜坡漂移。这在很大程度上降低了陀螺的性能,影响了陀螺的应用,经研究发现,陀螺的内部气体在这当中起着重要作用。本文详细分析了陀螺内部气体对动力调谐陀螺性能影响的机理,并提出了解决方法。 展开更多
关键词 气体阻尼力矩 气体动压力矩
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激光陀螺SINS/GPS组合导航车载试验系统 被引量:11
7
作者 李涛 吴美平 +1 位作者 江明 庹洲慧 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期104-108,共5页
SINS GPS组合导航系统已经应用于许多不同的领域。介绍一种已经进入试验阶段的低成本激光陀螺SINS GPS组合导航系统。根据系统的硬件结构,设计实现了与实际系统相匹配的组合导航滤波器,根据车载试验的结果,着重分析了系统车载试验中不... SINS GPS组合导航系统已经应用于许多不同的领域。介绍一种已经进入试验阶段的低成本激光陀螺SINS GPS组合导航系统。根据系统的硬件结构,设计实现了与实际系统相匹配的组合导航滤波器,根据车载试验的结果,着重分析了系统车载试验中不同导航模式对系统性能的影响,最后给出了一些有益的结论。 展开更多
关键词 激光陀螺 SINS GPS 组合导航 KALMAN滤波
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长寿命、低功耗、低噪声液浮陀螺仪技术分析 被引量:10
8
作者 韦俊新 刘德钧 +1 位作者 李德才 凌林本 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第5期48-51,共4页
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。
关键词 长寿命 低功耗 低噪声 液浮陀螺仪 技术特点 设计 陀螺电机
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环形激光陀螺频率稳定性的研究 被引量:7
9
作者 杨恒 蒋东方 +2 位作者 范东远 陈楸 陈明 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期414-418,共5页
对直腔式和环形谐振腔的稳频原理进行了理论上的探讨,并给出了环形激光陀螺的稳频精度分析。根据环形激光器研制过程中的需要,提出了一种基于单片机系统的实用稳频方案,并对该系统的电路时序工作过程进行了分析,作者还将该方案与 H... 对直腔式和环形谐振腔的稳频原理进行了理论上的探讨,并给出了环形激光陀螺的稳频精度分析。根据环形激光器研制过程中的需要,提出了一种基于单片机系统的实用稳频方案,并对该系统的电路时序工作过程进行了分析,作者还将该方案与 H. J. Murphy 提出的数字式稳频系统在性能上进行了比较。 展开更多
关键词 环形激光器 稳频系统 精度 环形激光陀螺
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基于灰色时序模型的激光陀螺漂移数据滤波 被引量:8
10
作者 魏国 汤建勋 +1 位作者 王宇 龙兴武 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期747-751,共5页
为了有效抑制机抖激光陀螺(RLG)输出数据中的随机漂移,提出了采用新陈代谢GM(1,1)灰色模型与时间序列模型融合的灰色时序建模新方法。依据所建模型对激光陀螺的漂移数据进行Kalman滤波,并利用Allan方差法对建模滤波前后的陀螺数据进行... 为了有效抑制机抖激光陀螺(RLG)输出数据中的随机漂移,提出了采用新陈代谢GM(1,1)灰色模型与时间序列模型融合的灰色时序建模新方法。依据所建模型对激光陀螺的漂移数据进行Kalman滤波,并利用Allan方差法对建模滤波前后的陀螺数据进行分析对比。结果表明:该方法抑制激光陀螺随机漂移的效果优于传统的时序建模后Kalman滤波的方法,有效降低了激光陀螺的量化误差、角度随机游走、零偏不稳定性、角速率随机游走、速率斜坡;相对于传统方法,对量化误差的改善尤为明显。 展开更多
关键词 激光陀螺 灰色系统 时间序列分析 KALMAN滤波 ALLAN方差
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几种光学陀螺的研究进展 被引量:7
11
作者 毛献辉 田芊 +1 位作者 滕云鹤 章燕申 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2003年第1期15-19,共5页
除了He-Ne气体激光陀螺外,国内外提出了研制新型光学陀螺的多种方案。该文介绍了其中干涉式光纤陀螺、循环再入式光纤陀螺、集成光学陀螺、半导体激光陀螺的研究现状,着重介绍了超短脉冲激光陀螺研究;同时指出了光学陀螺的发展趋势。
关键词 光学陀螺 干涉式光纤陀螺 循环再入式光纤陀螺 集成光学陀螺 半导体激光陀螺 超短脉冲激光陀螺
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光纤陀螺仪的光学器件偏振特性测试方法研究 被引量:7
12
作者 毛彩虹 舒晓武 +2 位作者 刘承 牟旭东 杨国光 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期279-281,共3页
介绍一种能够评价光纤陀螺中各种光学器件 (保偏光纤、耦合器、去偏器和集成光学器件 )的偏振特性的方法。试验装置用于评价保偏光纤的偏振特性 ,系统消光比高达 5 5dB。测试 3m长熊猫型保偏光纤 ,测得最大消光比 2 4 .6dB。
关键词 光纤陀螺仪 光学器件 偏振特性 测试 消光比 传感器
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MEMS环形振动陀螺结构设计与仿真分析 被引量:10
13
作者 寇志伟 曹慧亮 +3 位作者 刘俊 冯恒振 任建军 连树仁 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第7期479-484,491,共7页
针对轴对称壳形振动陀螺的工作机理与振动特性,提出了一种新颖的全对称U型梁MEMS环形波动陀螺,并分析了其工作原理、振动特性与敏感工作方式。在此基础上应用ANSYS有限元分析软件建立了该环形振动陀螺谐振结构的有限元模型,分别进行了... 针对轴对称壳形振动陀螺的工作机理与振动特性,提出了一种新颖的全对称U型梁MEMS环形波动陀螺,并分析了其工作原理、振动特性与敏感工作方式。在此基础上应用ANSYS有限元分析软件建立了该环形振动陀螺谐振结构的有限元模型,分别进行了模态分析、谐响应分析、瞬态冲击响应分析与静力分析。仿真分析结果显示该环形陀螺驱动与敏感模态固有频率的频差为33 Hz,工作模态的频率匹配性较好;工作模态与其他振动模态的最小频差为1 032 Hz,能够有效抵抗环境振动的干扰;谐振结构在10 000g的瞬态冲击作用下最大应力为39.5 MPa,可以正常稳定工作。 展开更多
关键词 微电子机械系统(MEMS) 环形振动陀螺 振动特性 有限元分析 工作模态 模态分析
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核磁共振微陀螺的现状与发展 被引量:11
14
作者 李攀 刘元正 王继良 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2012年第12期769-774,785,共7页
基于核磁共振的微型陀螺仪以其小体积、低功耗、低成本等优势成为了惯性传感器领域新的研究热点。回顾了核磁共振陀螺仪的发展历程,并跟踪了国际上基于核磁共振的微型陀螺仪的最新研究动态。从核磁共振、光抽运和自旋交换碰撞三个方面... 基于核磁共振的微型陀螺仪以其小体积、低功耗、低成本等优势成为了惯性传感器领域新的研究热点。回顾了核磁共振陀螺仪的发展历程,并跟踪了国际上基于核磁共振的微型陀螺仪的最新研究动态。从核磁共振、光抽运和自旋交换碰撞三个方面介绍了核磁共振微陀螺的理论基础和主要涉及的物理效应。针对核磁共振微陀螺的不同结构对其进行分类,并从工作原理和性能参数等方面分别进行了阐述。最后,分析了核磁共振微陀螺的应用领域,对其发展趋势和实际应用所面临的挑战进行了展望,并指出磁抑制和磁屏蔽技术将会成为制约核磁共振微陀螺实际应用的难点。 展开更多
关键词 微型陀螺仪 核磁共振(NMR) 原子自旋 原子传感器 微电子机械系统(MEMS)
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半球谐振陀螺仪寿命的一种长周期预测方法 被引量:6
15
作者 代成龙 皮德常 +1 位作者 方针 彭慧 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期109-116,共8页
为了缩短半球谐振陀螺仪寿命实验周期,降低实验成本,提出了一种针对漂移数据的残差修正ARGM(1,1)(Autoregressive GM(1,1))寿命预测方法。该方法利用神经网络与支持向量机中的自回归方式改进灰色模型,提高了模型的自适应能力,增强了模... 为了缩短半球谐振陀螺仪寿命实验周期,降低实验成本,提出了一种针对漂移数据的残差修正ARGM(1,1)(Autoregressive GM(1,1))寿命预测方法。该方法利用神经网络与支持向量机中的自回归方式改进灰色模型,提高了模型的自适应能力,增强了模型的学习能力与预测能力,降低了模型回归学习的时间消耗和数据量要求,提高了预测效率。采用小波包络分析预处理某型号半球谐振陀螺仪的漂移数据,利用提出的预测方法对处理后的数据进行长周期预测,并结合灰色关联分析方法,分析失效阶段并最终预测出半球谐振陀螺仪的寿命。实验表明,残差修正ARGM(1,1)模型对半球谐振陀螺仪漂移数据的长期预测精度高于传统GM(1,1)模型、BP神经网络与支持向量机,结果也表明了研究方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 半球谐振陀螺仪 残差修正ARGM(1 1)模型 漂移数据 小波包络分析 灰色关联度
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硅微机械谐振式陀螺仪 被引量:7
16
作者 朱一纶 王寿荣 裘安萍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第4期45-48,54,共5页
介绍了硅微机械谐振式陀螺仪的工作原理,给出了硅微机械谐振式陀螺仪的动力学方程详尽推导。针对此方程进行仿真研究,对结构设计参数进行了估计。研究表明,硅微机械谐振式陀螺仪是一种很有发展前途的新型陀螺仪。
关键词 硅微机械谐振式陀螺仪 工作原理 动力学方程 仿真 结构设计 参数估计
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四频差动激光陀螺模式损耗导致的零偏 被引量:6
17
作者 汪之国 龙兴武 +1 位作者 王飞 黄云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期315-321,共7页
为了进一步提高四频差动激光陀螺(DILAG)的精度,对其模式损耗导致的零偏进行了理论和实验研究。考虑气体增益介质的色散效应对环形空腔频率的修正,推导了DILAG零偏与磁场强度、氖双同位素配比、模式损耗、腔长等参量在不同工作方式下的... 为了进一步提高四频差动激光陀螺(DILAG)的精度,对其模式损耗导致的零偏进行了理论和实验研究。考虑气体增益介质的色散效应对环形空腔频率的修正,推导了DILAG零偏与磁场强度、氖双同位素配比、模式损耗、腔长等参量在不同工作方式下的关系式。采用腔长调谐、施加磁场、改变工作方式等方法进行了实验研究。研究结果给出了DILAG模式损耗导致的零偏的特性:通过在增益介质上施加合适的磁场可以使零偏对平均损耗和偏振差分损耗变化不敏感,但无法通过外部电子装置消除零偏对方向差损和磁圆二向色性差损的敏感性,因而只能尽量减小这两种差损的变化以减小零漂。该研究为进一步提高DILAG精度提供了参考。 展开更多
关键词 四频差动激光陀螺 损耗 零偏
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激光陀螺锁区及速率偏频控制系统 被引量:8
18
作者 徐亚军 刘长华 徐智勇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期37-39,58,共4页
应用模糊PID 控制技术设计并实现了激光陀螺速率偏频控制系统。对模糊PID控制规律中 参数的选择进行了分析,并对控制结果进行了讨论。结果表明:偏频台速率平稳性优于3.12×10-4,角速率正反向换向速度快,在±63°s-1之间的... 应用模糊PID 控制技术设计并实现了激光陀螺速率偏频控制系统。对模糊PID控制规律中 参数的选择进行了分析,并对控制结果进行了讨论。结果表明:偏频台速率平稳性优于3.12×10-4,角速率正反向换向速度快,在±63°s-1之间的转换时间约为14ms, 且换向过程超调很小。 展开更多
关键词 速率偏频控制系统 激光陀螺 模糊控制 自适应控制
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过载-振动复合环境下液浮积分陀螺仪动力学分析 被引量:12
19
作者 王跃钢 彭云辉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第6期80-83,共4页
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。
关键词 液浮积分陀螺仪 过载-振动复合 有限元法 浮子组件 谐态 模态 复合载荷 附加误差 惯性仪表
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速率偏频技术提高激光陀螺精度的理论研究 被引量:11
20
作者 韩宗虎 冯培德 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第2期41-46,59,共7页
以分析激光陀螺主要误差源出发点 ,从理论上研究了速率偏频技术的作用 ,指出它可有效地降低激光陀螺锁区引入的随机游走误差 ,部分地补偿激光陀螺谐振腔中的光束位移引起的不可控激光陀螺的零偏误差 ,并可解决抖动激光陀螺在系统使用中... 以分析激光陀螺主要误差源出发点 ,从理论上研究了速率偏频技术的作用 ,指出它可有效地降低激光陀螺锁区引入的随机游走误差 ,部分地补偿激光陀螺谐振腔中的光束位移引起的不可控激光陀螺的零偏误差 ,并可解决抖动激光陀螺在系统使用中的锥形误差 (ConingError)和划桨误差 (Sculling Error)。利用激光陀螺的拍频方程和拌动偏频激光陀螺的拍频近似解 ,得出了速率偏频激光陀螺随机游走误差与速率偏频系统参数的表达式 ,并指出了速率偏频技术的特点及速率偏频技术要解决的主要技术问题。 展开更多
关键词 速率偏频 随机游走误差 锥形误差 划桨误差 激光陀螺 精度 航空
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