长寿命、低功耗、低噪声液浮陀螺仪技术分析

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。     

宇航级液浮陀螺仪装配的污染控制

宇航级液浮陀螺仪的特点是长寿命、高精度和高可靠性。以三浮陀螺仪为代表的机械陀螺是目前我国精度最高、应用最广、在轨可靠性最高的宇航级陀螺仪。在装配过程中,控制污染风险和保证装配洁净度直接关系液浮陀螺仪的寿命、可靠性和精度指标。通过对宇航级液浮陀螺仪装配污染控制的分析和研究,确定了装配过程中的污染源类型及传播途径,制定了相应的污染控制策略,建立了监控机制。必要时依据陀螺仪成品率及测试数据、污染监测数据分析,对污染控制措施的有效性进行评定,及时采取纠正措施。通过不断完善装配污染控制,保证了宇航级液浮陀螺仪装配洁净度,从而确保产品的长寿命和高可靠性。     

液浮陀螺仪可靠性技术分析

在可靠性设计与分析的基础上，针对某型液浮陀螺仪技术特点，对影响其可靠性的各种关键因素做了较为详细的分析，同时对陀螺电机这一关键部件提出了可靠性设计方法。通过技术分析提出设计该型高可靠性液浮陀螺仪的关键因素及方法。     

过载-振动复合环境下液浮积分陀螺仪动力学分析

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。     

磁悬浮位置信号在液浮陀螺仪中的应用

液浮陀螺仪采用磁悬浮是技术上的一个重大突破，磁悬浮除了具有使陀螺输出轴脱离轴承的机械接触而保持定中心，提高陀螺输入轴对准的精度和稳定性以及陀螺标度因数的稳定性元件之外，还可以利用磁悬浮的位置信号观察到浮子在陀螺仪加温、正常工作及降温等各个阶段所处的位置，判断陀螺仪工作是否正常，这对进一步改进陀螺仪的性能以及分析陀螺仪的故障都有很大帮助。     

控制陀螺仪与g 2 / 有关干扰力矩的主要技术途径

一高精度液浮陀螺仪中一般都使用动压气体轴承，动压气体轴承的不等刚度及转子姿态角是陀螺仪ｇ２有关干扰力矩的主要来源，加之由于径向轴承的位移和转子姿态角的出现使问题更加复杂。本文假定框架等刚性的前提下，着重讨论动压气体轴承的某些参数对单自由度液浮陀螺仪与ｇ２有关干扰力矩的影响及其控制此项干扰力矩的技术途径。     

液浮陀螺仪在双轴离心机上的标定方法

为提高双轴离心机上液浮陀螺仪的标定精度,对双轴离心机的误差进行分析并有效分离,根据双轴离心机的结构特点和工作方式建立坐标系,讨论了离心机误差和陀螺仪相关误差模型系数的关系,同时完善了陀螺仪在双轴离心机标定过程中的误差模型。考虑到在离心机中标定的可靠性和实效性,根据陀螺仪的标定模型提出了九姿态试验法,采用最小二乘法对陀螺仪误差模型参数的辨识。最后,分析了两轴线平行度、两轴角位置不同步误差对液浮陀螺仪误差模型系数标定精度的影响,通过仿真分析验证了标定方法的有效性。仿真结果表明,误差模型系数辨识的精度可控制在模型系数的13.2%以内,另外,相对于速率追踪模式,相位追踪模式能有效降低角位置不同步误差对标定结果的影响,部分误差模型二阶项系数的标定精度可提高。     

静压液浮陀螺仪的热分析和热设计

静压液浮陀螺仪是一种耐振动、抗冲击、承载能力强的中、高精度陀螺仪。随着对陀螺仪使用精度的日益提高,必须从陀螺仪的数学模型入手,建立陀螺仪的热模型,对陀螺仪进行热分析、热设计和热补偿,才能有效地减少温度对陀螺仪一次项误差的影响。     

液浮陀螺仪浮子迟滞试验检测方法

由于液浮陀螺仪常规测试方法偏重于正常陀螺性能参数的测试以及试验条件脱离实际使用状态,常使存在缺陷的陀螺无法准确筛选出来.为了弥补液浮陀螺仪常规测试方法不足,提高陀螺仪的检测可靠性,在常规试验的基础上增加了浮子迟滞试验.对浮子迟滞试验检测技术从试验机理和技术实现上进行了较为详细的分析和研究.在力矩反馈测试系统反馈放大器的输入端施加高精度三角波信号,在陀螺仪浮子沿输出轴在选定的角度范围内周期性缓慢匀速摆动过程中完成了陀螺力矩、阻尼力矩、角弹性力矩、常值干扰力矩及摩擦型干扰力矩的检测.利用浮子迟滞试验技术在液浮陀螺仪多余物检测以及最佳工作温度优选方面取得了很好的实用效果,是提高陀螺仪性能检测可靠性和故障定位准确性的一种关键检测技术.     

液浮惯性元件的真空检漏和真空充液

本文叙述了真空检漏和真空充液对液浮惯性元件的重要作用；分析了惯性元件出现漏油和气泡的诸多原因及其对惯性元件性能的影响；介绍并讨论了提高真空检漏和真空充液质量必须解决的工艺关键问题。通过实践指出了在液浮惯性元件真空充液过程中易入的一般误区，提出了一种行之有效的新的改进真空充液工艺的途径。     

液浮陀螺仪框架结构刚度特性的研究

本文用有限元数值计算方法对引起液浮陀螺仪 b2 项漂移的陀螺仪框架结构 X、Y方向的刚度特性进行了分析 ,给出了三类框架模型在不同载荷作用下所表现出来的柔度特性 ,并对陀螺仪框架进行了结构优化 ,其结果为陀螺仪的改进设计提供了重要的参考依据     

提高反馈式速率陀螺系统可靠性的技术研究

通过对某反馈式速率陀螺仪进行支承方式,输电装置及力矩器和电机的技术改进,提高了产品可靠性、仪表零位电压的稳定性、产品合格率、仪表比例系数的一致性等性能,伺服回路放大器由集成电路改成通用化分立电路,提高了速率陀螺系统工作的可靠性,通过增加DC/DC电路提高了系统的电磁兼容能力,通过设计微型减振器,提高了电子箱总体结构的抗振性能,以上的改进措施有效地提高了反馈式速率陀螺系统工作的可靠性,取得了良好的社会效益和经济效益。     

激光陀螺抖动系统振动特性的有限元分析

建立了激光陀螺抖动系统的三维有限元模型,对其振动特性进行了模态分析,并对该系统进行了模态实验测量,最后将模态分析的结果和实验测量结果进行了对比。对比结果表明,所建立的有限元模型合理,分析结果可靠,对该系统的改进设计具有重要意义。     

某型液浮陀螺浮子结构的热应力分析

本文以液浮陀螺的浮子结构有限元模型为基础,对某种浮子结构进行了热应力分析,得出在陀螺浮子处于工作温度场的情况下,该浮子结构中的最大热应力值,指出其所用材料的不合理处,为以后陀螺仪设计时材料的选取提供重要数据依据。     

小型化光纤陀螺的轴向磁场误差特性建模方法探讨

小型化光纤陀螺的主要特点是光纤环径向尺寸逐步缩小,而轴向尺寸逐步增大,由此导致轴向磁场误差成为影响小型化光纤陀螺精度的重要因素之一。以小型化光纤陀螺轴向磁场误差特性为研究对象,依据光纤环中光纤的四极对称排列结构,提出轴向螺旋角展开分析法,利用Jones矩阵分别构建保偏型光纤陀螺及消偏型光纤陀螺的传输矩阵及轴向磁场误差模型,探讨光纤扭曲应力寄生圆双折射、轴向尺寸等因素与非互易性Faraday磁场相位误差的关系,得出光纤陀螺轴向磁场漂移误差的数学描述,以此为理论依据,探讨小型化光纤陀螺的轴向磁场误差因素,并提出相应的措施。     

硅微机械谐振式陀螺仪

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。     

微静电陀螺仪再平衡回路设计

微静电陀螺仪依靠可控的静电力,将高速旋转的陀螺转子稳定地悬浮在高真空的电极腔中心,是一种能实现两自由度角速率测量的新型微机电陀螺。针对大角度、高角速率的捷联式惯性导航系统应用,对陀螺仪再平衡回路进行了设计。讨论了陀螺仪的动力学特性,给出了补偿负刚度特性的方法,采用双频波特图对系统稳定性进行了分析,给出了再平衡回路的性能仿真结果。仿真与分析表明,陀螺仪允许的最大输入角速度为768(°)/s,标度系数为6.44mV/((°)·s-1)。     

On parameter characteristics of chaotic synchronization in two nonlinear gyroscope systems

In this paper, the partial and full chaotic synchronizations of two nonlinear gyroscope systems with/without noise are investigated. From analytical conditions for synchronization and non-synchronization of two gyroscope systems, the parameter characteristic study is completed for a better understanding of the synchronization dynamics of two gyroscope dynamical systems. The boundaries of the parameter map for synchronization are determined by the onset and vanishing conditions of synchronization. The simple feedback control can make the noised gyroscope system synchronizing with chaotic behaviors of the expected gyroscope system. The methodology presented in this paper is different from other techniques for synchronization. The partial synchronization is an important phenomenon to be observed in engineering applications.     

微机械陀螺的发展现状

随着对微电子机械系统(MEMS)的深入研究和取得的进展,属于MEMS研究内容之一的微机械陀螺,在汽车工业需求的推动下,已经成为过去几十年内广泛研究和发展的主题.微机械陀螺与传统机械式陀螺、固体陀螺、光学陀螺等相比,具有成本低、尺寸小、重量轻、可靠性高等优点,其精度正不断得到提高,应用领域也随之不断扩大.本文首先简要介绍了微机械陀螺的定义及特征、性能指标、工作原理、分类以及加工技术,随后对已出现的不同类型微机械陀螺的结构、加工方式、工作原理以及性能进行了综述,最后对微机械陀螺的商业化现状以及发展趋势进行了展望.      

双弱连接结构的高精度超流体陀螺的量程分析

基于交流约瑟夫森效应的超流体陀螺研究是当前高性能新原理陀螺技术研究的一个重要方向。低温物理中基于交流约瑟夫森效应敏感转动角速度的典型双弱连接超流体陀螺方案原理上具有高灵敏度的技术优势,从工作原理上来说目前该方案要发展成有实用性陀螺仪面临着量程小这一关键问题,仿真分析表明了量程的范围与敏感面积和约瑟夫森频率的影响关系,并显示了仅调整这两个参数扩展量程范围的局限性,进而在此基础上研究了扩展量程的改进思路和方法。