高精度陀螺測試轉(zhuǎn)臺建模及控制系統(tǒng)方案設計.pdf

1、要獲得高精度慣性導航系統(tǒng),需要提高作為慣導系統(tǒng)關鍵組成部件的陀螺儀的精度,而提高陀螺儀測試轉(zhuǎn)臺的精度是在現(xiàn)有技術條件下提高陀螺儀精度唯一可行的途徑,速率精度和速率平穩(wěn)性是轉(zhuǎn)臺精度最重要的指標。本文針對國內(nèi)現(xiàn)有陀螺測試轉(zhuǎn)臺利用測角元件測量轉(zhuǎn)臺平均角速率致使角速率測試與控制精度不高的問題,提出新的方案,將高精度慣性器件引入到轉(zhuǎn)臺測量系統(tǒng)測量轉(zhuǎn)臺的瞬時角速率,通過對瞬時角速率的反饋與控制達到提高轉(zhuǎn)臺的速率精度與速率平穩(wěn)性指標的目的。本文圍繞將

2、慣性器件引入系統(tǒng)的新型轉(zhuǎn)臺展開以下工作:
　　首先,對國內(nèi)外在測試轉(zhuǎn)臺方向所做的研究進行簡要的總結(jié),分析了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)臺的工作原理和測速原理,并指出采用這樣的測速原理給轉(zhuǎn)臺速率精度和速率平穩(wěn)性帶來的影響。
　　其次,對新型陀螺測試轉(zhuǎn)臺進行動力學建模工作。在分析慣性敏感元件在測量系統(tǒng)中作用的基礎上,詳細闡述了新型轉(zhuǎn)臺的功能運動學原理。然后抽象出轉(zhuǎn)臺的廣義數(shù)學模型,建立所需坐標系,詳細推導出轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)中功能元件的運動微分方程,為轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)

3、配置奠定基礎。
　　再次,改變引入轉(zhuǎn)臺的慣性器件的種類以及數(shù)目,得到不同的轉(zhuǎn)臺功能運動學原理,確定各種功能運動學原理對應的被測陀螺儀模型。以一種典型功能運動學原理為例,當被測陀螺儀分別包含和不包含機械轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時,設計主回路的調(diào)節(jié)器。
　　最后,針對新型轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng),按照實現(xiàn)功能不同將其劃分為測量回路和穩(wěn)定回路兩個部分,分別完成對這兩個回路的控制器設計工作,并對設計結(jié)果進行仿真驗證。最后提出基于同一處理器的測量穩(wěn)定回路復合控制