简介:摘要控制技术是干涉式闭环光纤陀螺的核心技术之一,本文简述了闭环光纤陀螺在动态和随机模型、控制方案以及在控制、检测及信号处理方面的新技术研究方面的进展情况,并给出了闭环光纤陀螺的动态控制模型和传递函数;详述了锯齿波调制、三角波调制、二态方波调制及四态调制等多种陀螺调制控制方案,并对各种方案进行了对比。
简介:核磁共振陀螺作为目前世界上体积最小的导航级陀螺,受到了国内外的广泛重视。核磁共振陀螺通过检测磁场中原子核自旋进动频率的改变确定载体角速度,核磁共振陀螺的陀螺精度与静磁场的均匀性、稳定性密切相关。然而核磁共振陀螺静磁系统往往存在端口漏磁,形成杂散磁场,在长期工作过程中会磁化磁屏蔽罩,最终干扰陀螺精度。从核磁共振陀螺静磁场分布的理论分析出发,通过数学计算和计算机仿真,分析和研究了静磁系统的端口漏磁,并对静磁系统进行了优化设计。设计的核磁共振陀螺静磁系统端口漏磁在1.5倍螺线管直径范围内较传统方案平均减小45.4%,满足了核磁共振陀螺的使用需求。该工作为核磁共振陀螺仪设计和制造提供了一定的理论依据和参考价值。
简介:针对环形谐振陀螺谐振结构特性参数相同、检测灵敏度高、温度与抗干扰特性好等特点,提出了一种新颖的S形挠曲支撑梁的电容式环形谐振陀螺。其环形谐振子的刚度系数、固有频率等振动特性参数是陀螺结构优化、模态控制、驱动与检测电路设计的主要理论参数。为了得到该陀螺精确的谐振子特性参数,基于角度敏感原理、谐振结构的材料力学性能与机械振动特性,推导了谐振结构的等效刚度系数与固有频率的理论模型,并且分别进行了有限元仿真分析与样机频率特性测试。结果表明该理论模型计算的固有频率与有限元分析的误差为7.0820%,与样机实际测试的误差为3.9035%,证明了理论模型的正确性,为该陀螺的进一步研究提供了理论依据。
简介:为分析加速度对半球谐振陀螺振幅、速率控制系统的影响,提出了基于动力学的加速度影响分析方法。首先建立加速度作用下的谐振子变形方程,得到了精确的电极范围及间隙的方程。激励电极的电容间隙、边界范围改变,使得激励系数发生改变。其次分析了激励电极作用下谐振子动力学特性,推导了激励系数与振幅、角速率的关系式。然后将电极范围及间隙的方程代入激励系数中,得到了振幅、角速率的误差分析关系式。最后利用激励电极的不同配置方式,构建了三种控制系统方案,分析了加速度作用下谐振子变形对三种控制方式的影响。通过对比分析,合理的激励电极配置方式有效地抑制了加速度对控制系统的影响。
简介:摘要随着矿井现代化建设的发展,超长型巷道的贯通越来越多,为保证贯通工程的横向精度,在贯通测量的地下控制导线部分,广泛使用了陀螺定向技术,陀螺定向可有效减少巷道导线方位误差的累积,与未加测陀螺边的巷道导线相比,可使贯通的横向精度产生增益。由于导线测角误差的累积影响,不可避免地造成远离起算边的控制导线点的精度降低,满足不了大型贯通工程实际要求。鉴于陀螺定向的优点,经过优化设计陀螺全站仪定向在晋煤集团成庄矿3#段河副斜井和3#进风立井进行贯通的应用,以保证井下贯通工程的顺利贯通,提高贯通精度。