動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀誤差分析及補(bǔ)償技術(shù)——陳智民

1、LOGLOGO O 動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的 誤差分析及補(bǔ)償技術(shù)誤差分析及補(bǔ)償技術(shù)匯報(bào)人：陳智民匯報(bào)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(dòng)力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介 二、動(dòng)調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償二、動(dòng)調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償 三、動(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償三、動(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償 四、總結(jié)四、總結(jié)Your site hereSub title一、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介一、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的支承原理：動(dòng)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(gè)平衡環(huán)組成撓性接頭。個(gè)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(dòng)把驅(qū)動(dòng) 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(dòng)軸內(nèi)撓性軸、外撓性軸、驅(qū)動(dòng)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(diǎn)，稱為軸交與一點(diǎn)，稱為撓性支承點(diǎn)撓性支承點(diǎn)。 Your site here一、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介一、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介vYour site here一、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介一、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡介 動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的

3、結(jié)構(gòu)組成：動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的結(jié)構(gòu)組成： 2.2.動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的結(jié)構(gòu)組成示意圖動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的結(jié)構(gòu)組成示意圖：Your site here二、動(dòng)調(diào)二、動(dòng)調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償 a. a.剩余剛度和阻尼效應(yīng)引起的漂移誤差剩余剛度和阻尼效應(yīng)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(dòng)軸二倍旋轉(zhuǎn)頻率的角振動(dòng)引起的驅(qū)動(dòng)軸二倍旋轉(zhuǎn)頻率的角振動(dòng)引起的 誤差誤差 Your site here二、動(dòng)調(diào)二、動(dòng)調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償a.a.剩余剛度和阻尼效應(yīng)引

4、起的漂移誤差剩余剛度和阻尼效應(yīng)引起的漂移誤差: : 如果陀螺存在剩余剛度和阻尼效應(yīng)，則當(dāng)自轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)軸之間出現(xiàn)相對角偏移時(shí)，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(jìn)動(dòng)偏離原來所穩(wěn)定的方位，極點(diǎn)沿著收斂螺線返回原點(diǎn)。這種自轉(zhuǎn)軸的方位偏離就是漂移。 補(bǔ)償技術(shù)：補(bǔ)償技術(shù)： 1）盡量減小錐形進(jìn)動(dòng)角頻率。）盡量減小錐形進(jìn)動(dòng)角頻率。 2）盡量增大陀螺儀的時(shí)間常數(shù)。）盡量增大陀螺儀的時(shí)間常數(shù)。 3）盡量減小自轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)軸之間的角偏移。）盡量減小自轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)軸之間的角偏移。Your site here二、動(dòng)調(diào)二、動(dòng)調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)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(shí)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(diǎn)。 補(bǔ)償技術(shù)：補(bǔ)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(jìn)行靜平衡，然后再通過繞內(nèi)撓性繞外撓性軸進(jìn)行靜平衡，然后再通過繞內(nèi)撓性軸進(jìn)行靜平衡。在對陀螺儀進(jìn)行精細(xì)的靜平衡軸進(jìn)行靜平衡。在對陀螺儀進(jìn)行精細(xì)的靜平衡以后，質(zhì)量不平衡漂移系數(shù)可以達(dá)到很小。以后，質(zhì)量不平衡漂移系數(shù)可以達(dá)到很小。Y

6、our site here二、動(dòng)調(diào)二、動(dòng)調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償Your site here二、動(dòng)調(diào)二、動(dòng)調(diào)陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差分析與補(bǔ)償d.d.驅(qū)動(dòng)軸二倍旋轉(zhuǎn)頻率的角振動(dòng)引起的誤差：驅(qū)動(dòng)軸二倍旋轉(zhuǎn)頻率的角振動(dòng)引起的誤差：在儀表工作過程中，驅(qū)動(dòng)軸可能出現(xiàn)繞著與其正交的軸的角振動(dòng)，這種角振動(dòng)也會引起平衡環(huán)的振蕩運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生慣性力矩作用在轉(zhuǎn)子上。如果驅(qū)動(dòng)軸角振動(dòng)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(gè)常值力矩分量，從而造成陀螺漂移。補(bǔ)償技術(shù)：補(bǔ)償技術(shù)：這項(xiàng)誤差是單平衡環(huán)動(dòng)調(diào)陀螺儀一種原理性這項(xiàng)誤差是單平衡環(huán)動(dòng)調(diào)陀螺儀一種原理性誤差。為了從

7、根本上消除這項(xiàng)誤差，出現(xiàn)了雙平誤差。為了從根本上消除這項(xiàng)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(dòng)軸之間安裝衡環(huán)式結(jié)構(gòu)，即在轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)軸之間安裝2 2個(gè)在個(gè)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(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償三、動(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀運(yùn)動(dòng)中誤差分析：動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀運(yùn)動(dòng)中誤差分析： “捷聯(lián)式定位定向系統(tǒng)” 中的動(dòng)力調(diào)諧陀螺承受了載體在空間運(yùn)動(dòng)時(shí)的全部線運(yùn)動(dòng)與角運(yùn)動(dòng)。線運(yùn)動(dòng)引起的測量誤差可以按動(dòng)力調(diào)諧陀螺的靜態(tài)誤差模型予以補(bǔ)償, 而角運(yùn)動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)誤差則應(yīng)按其 、動(dòng)態(tài)誤差模型予以補(bǔ)償。而補(bǔ)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(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償三、動(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償動(dòng)力調(diào)諧陀螺靜態(tài)與動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù)：動(dòng)力調(diào)諧陀螺靜態(tài)與動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù)：Your site here三、動(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償三、動(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償動(dòng)力調(diào)諧陀螺安裝傾斜角引起的誤差分析：動(dòng)力調(diào)諧陀螺安裝傾斜角引起的誤差分析： 在動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)而與力矩器對轉(zhuǎn)子的作用力有關(guān)

9、. 補(bǔ)償技術(shù)：補(bǔ)償技術(shù)： 在裝配中應(yīng)盡量做到陀螺、平衡環(huán)及驅(qū)動(dòng)軸在裝配中應(yīng)盡量做到陀螺、平衡環(huán)及驅(qū)動(dòng)軸的軸線重合的軸線重合,以便減小對動(dòng)力調(diào)諧陀螺的調(diào)諧條以便減小對動(dòng)力調(diào)諧陀螺的調(diào)諧條件的影響件的影響.Your site here三、動(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償三、動(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償動(dòng)力調(diào)諧陀螺溫度變化引起的誤差分析：動(dòng)力調(diào)諧陀螺溫度變化引起的誤差分析： 溫度變化對動(dòng)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(dòng)力調(diào)諧陀螺儀調(diào)諧狀態(tài)變化,信號器標(biāo)度因數(shù)變化,風(fēng)阻力矩變化. 中等精度的動(dòng)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(bǔ)償技術(shù)：補(bǔ)償技術(shù)： 慣性器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)補(bǔ)償法是一種減少溫度影慣性器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)補(bǔ)償法是一種減少溫度影響的方法。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)補(bǔ)償方法有力矩器熱敏磁響的方法。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)補(bǔ)償方法有力矩器熱敏磁分路補(bǔ)償法和電路補(bǔ)償法等。分路補(bǔ)償法和電路補(bǔ)償法等。Your site here三、動(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償三、動(dòng)調(diào)陀螺儀應(yīng)用誤差分析與補(bǔ)償動(dòng)力調(diào)諧陀螺溫度變化引起的誤差補(bǔ)償技術(shù)：動(dòng)力調(diào)諧陀螺溫度變化引起的誤差補(bǔ)償技術(shù)：溫度補(bǔ)償?shù)脑砜驁D溫度補(bǔ)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(dòng)力調(diào)諧陀螺儀慣導(dǎo)系統(tǒng)中，因載體而產(chǎn)生的動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀慣導(dǎo)系統(tǒng)中，因載體而產(chǎn)生的幾種誤差對導(dǎo)航性能具有很大的影響，如圓錐誤差幾種誤差對導(dǎo)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(bǔ)償都是建表零位變化誤差等。這些誤差的分析