单力矩器大角速率动调陀螺仪力矩再平衡回路的分析与综合

针对仅有一个力矩器的大角速率动调陀螺仪,力矩器线圈必须通以与陀螺仪自转角速率同频率变化的交变电流的特点,分析了采用合成施矩方式的力矩再平衡回路的工作原理。根据系统要求,对放大校正环节进行了设计。通过系统仿真及实例,验证了仿真模型的可信性及设计的合理性。     

静电陀螺转子径向偏心干扰力矩分析

推导了静电陀螺仪转子径向偏心产生的静电场干扰力矩计算公式，计算分析了该干扰力矩产生的陀螺漂移，其结果对静电陀螺仪的设计与研制具有参考价值。     

液浮陀螺电磁场有限元分析

针对液浮陀螺的永磁陀螺电机漏磁场可能造成陀螺噪声大的问题,需首先搞清永磁陀螺电机的漏磁场量值及分布以及与之可能产生耦合力矩的力矩器端部漏磁的量值及分布。用有限元软件ANSYS对其内部主要电磁元件进行了三维有限元数值计算,得出这些元件的气隙磁密分布图和它们的漏磁形式及大小;分析得出陀螺电机的外圆柱面和力矩器端部存在着较大漏磁,两者存在着磁场的耦合作用。在设计中应对陀螺电机的外圆柱面和力矩器的端部施加磁屏蔽。     

基于扫频振动环境的燃气陀螺仪动态漂移控制技术

燃气陀螺仪是一种依靠火药燃气驱动的陀螺本体为机械框架式结构的惯性陀螺仪,它能够准确地测出弹体在飞行过程中随时间变化的姿态角,是弹体控制回路中的关键测量部件,其在不同振动环境中的漂移控制技术对制导武器弹体姿态的准确测量非常重要。本文利用欧拉方法,推导了陀螺仪的测量原理和漂移产生机理,分析了摩擦力矩、不平衡力矩,以及弹体环境施加的外力矩对陀螺漂移度的影响,并设计燃气陀螺仪的扫频振动试验找到陀螺对外加力矩的敏感频率。试验结果表明,在敏感频率400～800Hz范围内,通过改善弹体安装环境,可将陀螺仪漂移从大于3°减少至0.5°范围内。该方案具有较高的工程实用价值。     

爬行器测井安全评估数学模型分析

为了保证爬行器找水系统安全可靠,对爬行器下井过程进行了力学分析,建立了地面电缆张力和爬行器缆头张力数学模型。通过案例计算验证,得到理论计算结果与工程实测数据吻合较好;同时还得到爬行器自由下放极限深度的理论计算结果与工程测试结果几乎一致,说明采用本文建立的数学模型预测地面电缆张力和爬行器缆头张力较准确,计算结果可信;通过数学模型可准确预测启动爬行器的最佳时机,有效防止电缆堵塞井眼。研究结果对于降低测井风险,提高测井成功率具有重要意义。     

直流磁场下销盘摩擦过程中的电磁感应力矩分析

为了研究磁场对材料摩擦磨损性能的影响,本文分析了直流磁场下销盘摩擦过程中的涡流和电磁感应力,并通过积分得到感应力矩的计算公式.在销盘0.1 mm间隙时检测了磁吸力和在不同试验条件下盘试样所受的感应力矩,利用试验数据对感应力矩公式中的修正系数进行了最小二乘法拟合,所得感应力矩公式的计算结果与不同电流和转速下的试验数据很好地吻合.在摩擦磨损过程中,可利用感应力矩公式计算出相应试验条件下盘所受的感应力矩,分析其对摩擦系数的影响.     

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.     

短路匝式传感器干扰力矩分析

短路匝式传感器带来的干扰力矩是引起陀螺仪随机漂移的重要因素之一,减小该项干扰力矩对提高陀螺精度能够起到重要的作用。本文利用电磁感应定律和磁路分析法对干扰力矩进行了推导,并通过Ansoft maxwell软件对短路匝传感器不同参数情况下的干扰力矩进行仿真分析,得出了转子转角、激磁电压和激磁频率对干扰力矩的影响关系曲线,最后合理选择参数以保证干扰力矩在精度允许范围内。该分析结果对减小短路匝传感器的干扰力矩和减小陀螺仪的随机漂移都具有一定参考价值。     

返力连杆作动器驱动的舵面铰链力矩飞行实测模型

在返力连杆作动器驱动的某型民机方向舵铰链力矩飞行实测中,已有的铰链力矩测量方法需同时测量返力杆轴/垂向实测载荷和作动筒轴向载荷,但由于结构空间限制,作动筒上无法加装应变电桥,测载难度大。本文提出了一种仅需测量与舵面无连接的小连杆轴向载荷即可间接反算舵面铰链力矩的模型,利用有限元方法确定了小连杆的应变测载位置,采用脱机载荷校准试验和铰链力矩联机验证试验建立并验证了舵面铰链力矩实测模型,通过协调侧滑飞行试验得到了方向舵铰链力矩实测结果。分析结果表明该实测模型结果准确有效,满足试飞要求,可用于类似驱动结构的舵面铰链力矩测量。

     

LH3陀螺罗经机械灵敏轴系装配与测量

本文通过ＬＨ３型电控罗经陀螺仪的装配实例，对陀螺仪表在装配过程中消除支架有害干扰力矩，提高陀螺仪稳定精度进行了理论分析；并着重介绍了装配工序中所采取的有效措施。     

适用于大角速率动力调谐陀螺仪的力矩器对比研究

作针对动力调谐式陀螺仪最大进动角速率较小的不足,提出了一种结构简单、作用原理新颖的力矩器结构形式,由其构成的动力调谐陀螺仪的动态性能完全可满足捷联式惯导系统的要求。     

基于流固耦合理论的长寿命陀螺仪浮子内部流场及温度场分析

为精确计算出陀螺仪内部温度场,有效改善影响陀螺仪精度的温度梯度分布状况,采用了精度更高的流固耦合计算方法,结合FLUENT软件,对卫星等上使用的某型长寿命陀螺仪浮子组件进行了内部流场及温度场计算。结果表明,浮子内部结构形式对高速旋转的电机产生的介质流场有较大影响,合理的结构设计有利于降低电机功耗;陀螺仪浮子表面存在最大温差为0.52℃的温度梯度,其所产生的液流力矩会对陀螺仪精度产生一定影响;浮子表面温度分布表现出一定的对称性和规律性。计算结果为下一步旨在减小温度梯度、提高陀螺仪精度的精密分区温控提供了数据基础。     

小波分析用于陀螺仪漂移测试信号分析的研究

为建立陀螺仪漂移特性模型，需对其进行测试。由测试得到的数据是含有噪声的，且一般是非平稳的，用小波分析测试数据是一种很有效的方法。在简述小波分析中的多分辨分析理论的基础上，用其对某型陀螺仪的实测数据进行了分析－预处理，其结果证实了所研究方法的有效性。     

高精度陀螺仪力矩器线圈骨架车铣复合加工工艺与实现

某型宇航陀螺仪力矩器核心零件线圈骨架所用材料为微晶玻璃,其外圆线槽的分度精度以及与内孔的同轴精度直接影响力矩器的工作精度,但在实际加工中一直存在着线槽分度精度和同轴度超差的问题。针对力矩器线圈骨架的加工难题,通过对力矩器线圈骨架结构以及现有加工方案进行分析,将车铣复合加工方法引入到力矩器线圈骨架的加工中。采用内孔和外圆线槽一次装卡加工的方案,设计了车铣复合加工工装,通过正确选取加工设备,优化设计走刀路径、切削参数和冷却系统,提高了力矩器线圈骨架外圆线槽的分度精度以及与内孔同轴精度,并将工件单件加工时间从6 h缩短至4 h,验证了车铣复合加工方案的合理性。目前,该项工艺方法已应用于某型高精度宇航陀螺线圈骨架的批量加工。     

小型静电陀螺仪静电场基本干扰力矩分析

推导了采用装配式电构结构的小型静电陀螺仪静电场基本干扰力矩计算公式,进行了仿真计算,并分析了转子的谐波、转子线位移、支承回路放大系数,转子极轴相对于电极坐标系的偏称对干扰力矩的影响,其结果对小型静电陀螺仪的设计与研制具有参考价值。     

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。     

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。     

硅微机械振动轮陀螺仪的机理研究

本文针对Ｄｒａｐｅｒ 实验室公布的硅微机械振动轮陀螺仪的设计方案,给出了它的非线性 动力学方程和运动规律,分析了该陀螺仪壳体绕空间任意轴匀速旋转时干扰力矩所引起的漂 移率,给出了比通常线性化处理后得到的角速率测量关系式更为精确的测量表达式。     

平均选点算法回归寻北陀螺仪漂移角速度的研究

针对寻北陀螺仪允许测漂时间短、工作于车载动态环境的特点，本文对应用平均选点算法回归计算寻北陀螺仪漂移角速度进行了研究，并与最小二乘算法进行了比较。结果表明，平均选点算法简单，运算量小，回归结果受测试数据波动变化的影响小，采样接口电路简单易于工程实现，且无需对测漂回路多次采样，消除了采样噪声的影响，是回归计算寻北陀螺仪漂移角速度的一种合适算法。     

壳体旋转对由恒速磁场引起的漂移误差的调制作用

陀螺仪通过外加旋转磁场恒速时,如果磁场旋转轴与转子动量矩轴不重合,将产生干扰力矩引起自由转子陀螺仪的漂移误差。文中建立了壳体翻滚的运动坐标系,分析了静止坐标系、平台坐标系、壳体坐标系、光电传感器坐标系之间的运动关系;最后从理论上证明了壳体旋转对该项漂移误差的调制作用。分析结果对于研制静电陀螺仪壳体旋转系统具有一定的参考价值。