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静电陀螺仪实心球转子变形分析 被引量：8
1
作者 程雷 李德才 +1 位作者 昝春燕 李立勇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第6期75-79,共5页
介绍了静电陀螺仪实心球转子的两种典型结构,并利用有限元仿真工具根据工作环境对这两种结构分别进行了离心变形、温度变形、压力变形以及这三种载荷的耦合变形的仿真分析。得出了实心球转子的变形规律及变形量,为转子的设计和静电陀螺... 介绍了静电陀螺仪实心球转子的两种典型结构,并利用有限元仿真工具根据工作环境对这两种结构分别进行了离心变形、温度变形、压力变形以及这三种载荷的耦合变形的仿真分析。得出了实心球转子的变形规律及变形量,为转子的设计和静电陀螺的建模提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 转子 变形分析 有限元仿真 离心变形 温度变形 压力变形 耦合变形
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静电陀螺仪空心球转子变形分析 被引量：8
2
作者 张军安 邱长华 +2 位作者 颜明 王彦国 毛雨辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期116-120,共5页
提出了基于有限元方法对静电陀螺仪空心球转子离心变形、温度变形、压力变形和综合变形的分析方案,并给出了减少变形的措施。分析结果表明:转子的变形主要是由温度引起的,压力和离心产生的变形相对比较小;离心变形对转子的球形度影响较... 提出了基于有限元方法对静电陀螺仪空心球转子离心变形、温度变形、压力变形和综合变形的分析方案,并给出了减少变形的措施。分析结果表明:转子的变形主要是由温度引起的,压力和离心产生的变形相对比较小;离心变形对转子的球形度影响较大,但变形值要比温度引起的变形值约小2个数量级;温度变化对转子的半径变化产生较大影响,但主要影响转子与电极之间的间隙,对转子的球形度几乎没有影响;同样,压力变形对球形度影响较小,对半径影响也较小。因此,在结构设计时将转子半径变化考虑进去,并加以补偿,则对转子半径的影响就可以忽略。可以通过在四个标准大气压和五个标准大气压下将空心球转子研磨成球形,来消除离心变形对转子球形度的影响。结果还表明该方案对空心转子静电陀螺仪转子的研制具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 空心转子 铍材 离心变形 温度变形 压力变形 综合变形
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一种小型静电陀螺仪三位一体系统方案 被引量：5
3
作者 糜长军 郭晋峰 +1 位作者 金志华 田蔚风 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第1期84-87,共4页
在比较了国外两种小型静电陀螺仪方案的基础上,研究了一种小型静电陀螺仪质量不平衡调制信号读取、数字式支承和电场恒速三位一体工作系统方案。介绍了三位一体系统的工作原理,讨论了系统各组成模块的功能,对制约系统性能的关键因素作... 在比较了国外两种小型静电陀螺仪方案的基础上,研究了一种小型静电陀螺仪质量不平衡调制信号读取、数字式支承和电场恒速三位一体工作系统方案。介绍了三位一体系统的工作原理,讨论了系统各组成模块的功能,对制约系统性能的关键因素作了相关分析。分析表明,在抵消变压器线圈阻抗匹配的条件下,可以忽略加力和信号读取之间的相互影响。 展开更多
关键词 小型静电陀螺仪 三位一体 质量不平衡调制 支承系统 恒速控制
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静电陀螺仪对准误差产生的系统伺服随动误差分析 被引量：8
4
作者 颜明 张军安 吴佐华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期853-857,共5页
介绍了采用平行光管式光电位置探测器(PSD)测角的静电陀螺仪在伺服测试转台上测试时,陀螺坐标系与平台台体坐标系之间的两种对准误差,然后推导出由该对准误差引起的反射光斑中心点在PSD平面坐标系上的坐标变化公式,给出了当陀螺坐标系... 介绍了采用平行光管式光电位置探测器(PSD)测角的静电陀螺仪在伺服测试转台上测试时,陀螺坐标系与平台台体坐标系之间的两种对准误差,然后推导出由该对准误差引起的反射光斑中心点在PSD平面坐标系上的坐标变化公式,给出了当陀螺坐标系与台体坐标系之间存在对准误差时,计算伺服随动误差的步骤,并根据静电陀螺仪的结构及工作情况,选取一组数据进行了计算。结果表明:第一种对准误差比第二种对准误差约大两个数量级;为减小系统伺服随动误差,第一种对准误差应不大于4′。其结论对静电陀螺仪的设计与测试具有理论指导意义。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 对准误差 伺服随动误差
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小型静电陀螺仪转子变形及干扰力矩分析 被引量：4
5
作者 颜明 李德才 +1 位作者 金志华 田蔚风 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第5期24-27,37,共5页
推导了小型静电陀螺仪转子非球形干扰力矩公式,仿真分析了两种不同结构的实心转子的温度变形、离心变形、压力变形及综合变形,计算了其变形产生的干扰力矩及漂移。
关键词 转子变形 静电陀螺仪 离心变形 干扰力矩 漂移 航海仪器
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基于PSD的静电陀螺仪角位移测量原理研究 被引量：4
6
作者 田蔚风 王俊璞 金志华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期406-408,412,共4页
针对静电陀螺仪 (ESG)极轴位置信号测量这一关键技术 ,研究了基于位置敏感器 (PSD)的 ESG角位移信号检测方案。对转子极轴顶部刻线的技术方案进行了理论研究 ,分析了其测量原理 ,给出了测量过程和解算方法 ,并根据其非线性隐函数在工程... 针对静电陀螺仪 (ESG)极轴位置信号测量这一关键技术 ,研究了基于位置敏感器 (PSD)的 ESG角位移信号检测方案。对转子极轴顶部刻线的技术方案进行了理论研究 ,分析了其测量原理 ,给出了测量过程和解算方法 ,并根据其非线性隐函数在工程上实现较难的特点 ,进行了简化处理。数值计算证明 ,用 PSD器件测量 ESG极轴位置信号 ,其输出的直流分量在一定范围内是关于 ESG转子极轴位置的线性表征 ,因此用 PSD作为 展开更多
关键词 PSD ESG 角度测量 静电陀螺仪 位置敏感器
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实心转子静电陀螺仪转子材料及结构的理论研究 被引量：4
7
作者 张军安 邱长华 +1 位作者 薛开 张家泰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第4期457-460,共4页
静电陀螺仪是目前世界上最高精度的惯性器件.实心转子是静电陀螺仪的核心元件,转子球体的面轮廓度是产生静电干扰力矩的根本原因,直接影响静电陀螺仪的精度,是产生静电陀螺仪漂移的主要原因.通过对实心转子静电陀螺仪的转子变形进行分析... 静电陀螺仪是目前世界上最高精度的惯性器件.实心转子是静电陀螺仪的核心元件,转子球体的面轮廓度是产生静电干扰力矩的根本原因,直接影响静电陀螺仪的精度,是产生静电陀螺仪漂移的主要原因.通过对实心转子静电陀螺仪的转子变形进行分析,确定了铍材是作为静电陀螺仪转子的最佳材料.同时,设计了实心转子的2种结构方案,并利用有限元软件对两种结构方案的转子离心变形、温度变形、压力变形和综合变形做了分析,对实心转子静电陀螺仪转子的研制具有重要的理论指导意义. 展开更多
关键词 静电陀螺仪 实心转子 铍材 离心变形 温度变形 压力变形 综合变形
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静电陀螺仪球形转子的研磨运动轨迹分析 被引量：4
8
作者 程相文 林福严 +1 位作者 孙新民 王永梁 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2009年第9期90-93,共4页
研磨轨迹的均匀性决定球体的质量。应用图形坐标变换的方法,建立了四轴球体研磨机的轨迹数学解析方程,轨迹方程由24个方程组成。借助Matlab软件对研磨轨迹进行了模拟,轨迹模拟结果为包络整个球面。提出了用均匀度评价轨迹均匀性,均匀度... 研磨轨迹的均匀性决定球体的质量。应用图形坐标变换的方法,建立了四轴球体研磨机的轨迹数学解析方程,轨迹方程由24个方程组成。借助Matlab软件对研磨轨迹进行了模拟,轨迹模拟结果为包络整个球面。提出了用均匀度评价轨迹均匀性,均匀度与时间呈线性关系。为实际研磨的工艺参数选择提供重要理论依据。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 轨迹均匀性 均匀度 球形转子
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小型静电陀螺仪信号读取方案研究 被引量：3
9
作者 颜明 金志华 +1 位作者 田蔚风 陈超英 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第4期39-43,共5页
信号读取技术是小型静电陀螺仪的一项关键技术,文中介绍了赤道锯齿刻线的光电信号读取方案,分析了图形刻线误差、转子转速误差、耦合误差、转子线位移误差所产生的测角误差,研究了图形刻制方法,并作了初步试验。研究结果对信号读取系统... 信号读取技术是小型静电陀螺仪的一项关键技术,文中介绍了赤道锯齿刻线的光电信号读取方案,分析了图形刻线误差、转子转速误差、耦合误差、转子线位移误差所产生的测角误差,研究了图形刻制方法,并作了初步试验。研究结果对信号读取系统的设计与研制具有参考价值。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 信号读取 激光刻蚀 赤道锯齿刻线 耦合误差
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静电陀螺监控器中静电陀螺仪的漂移误差模型 被引量：2
10
作者 杨功流 蔡玲 +1 位作者 陈超英 高钟毓 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第4期50-54,共5页
本文推导了静电陀螺仪转子动量矩的运动方程,根据此方程并应用向量场理论,将造成静电陀螺漂移的外部干扰力矩划分为守恒力矩和非守恒力矩两部分。按照进动规律,最终得到静电陀螺监控器中陀螺仪漂移误差模型的全量形式。
关键词 静电陀螺仪 向量场 漂移误差模型 转子动量矩 静电陀螺监控器 外部干扰力矩 船舶
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静电陀螺仪空心球转子变形分析及优化设计 被引量：2
11
作者 刘瑞歌 宋锋 +1 位作者 刘瑞英 孙新民 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第2期242-245,共4页
用解析法描述了转子的非球形。介绍了静电陀螺仪空心球转子的结构,并利用有限元分析软件根据工作环境的不同对转子进行了静态变形、动态变形和综合变形的仿真分析,得出了球转子的变形规律及变形量。对转子的结构参数进行了优化,得出了... 用解析法描述了转子的非球形。介绍了静电陀螺仪空心球转子的结构,并利用有限元分析软件根据工作环境的不同对转子进行了静态变形、动态变形和综合变形的仿真分析,得出了球转子的变形规律及变形量。对转子的结构参数进行了优化,得出了球形转子加工所需的压力值。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 空心球转子 变形分析 优化
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小型静电陀螺仪静电场基本干扰力矩分析 被引量：2
12
作者 颜明 田蔚风 +1 位作者 金志华 李传学 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2000年第2期45-49,共5页
:推导了采用装配式电极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移对干扰力矩的影响 。
关键词 静电陀螺仪 干扰力矩 仿真 静电场
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静电陀螺仪随动系统误差的补偿 被引量：1
13
作者 孟士超 徐茂俊 +3 位作者 罗巍 宋健力 贾福利 饶鑫 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期383-386,共4页
由静电陀螺仪构成的高精度惯性系统中,作用在转子上的干扰力矩和陀螺仪框架随动系统误差是使陀螺仪产生漂移的主要原因。用壳体旋转的方式可以自动补偿那些与壳体有关的作用在转子上的干扰力矩,而不能消除陀螺框架随动系统误差对转子的... 由静电陀螺仪构成的高精度惯性系统中,作用在转子上的干扰力矩和陀螺仪框架随动系统误差是使陀螺仪产生漂移的主要原因。用壳体旋转的方式可以自动补偿那些与壳体有关的作用在转子上的干扰力矩,而不能消除陀螺框架随动系统误差对转子的影响。为此,提出一种自动补偿框架随动系统误差的方法:将光电传感器相对壳体旋转轴调偏一定角度,把壳体旋转轴绕转子轴的锥运动添加到其旋转中。该方法不需要任何附加的机械设备,试验证明了该方法可行、有效。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 随动系统 锥运动 光电传感器
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八电极静电陀螺仪的非线性建模及控制参数优化 被引量：1
14
作者 张克志 颜诗源 +2 位作者 田蔚风 金志华 钱峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第4期484-487,492,共5页
考虑扰动作用下转子相对于电极腔中心可能存在较大范围运动,建立了八电极结构静电陀螺仪四轴斜坐标系下三阶转子-电极电容模型,同时结合转子在电场力和重力作用下的动力学模型,实现具有非线性特征的静电支承控制模型。在此基础上探讨了... 考虑扰动作用下转子相对于电极腔中心可能存在较大范围运动,建立了八电极结构静电陀螺仪四轴斜坐标系下三阶转子-电极电容模型,同时结合转子在电场力和重力作用下的动力学模型,实现具有非线性特征的静电支承控制模型。在此基础上探讨了转子偏离电极腔中心时加力控制信号对位移测量信号的影响,并建立了基于抵消机制的位移测量模型。另外采用Simulink Response Optimization工具箱优化了控制器参数。离线仿真实验表明,设计的支承控制器在转子较大偏离电极中心时,仍能确保转子的定中性。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 静电支承控制 非线性建模 参数优化
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静电陀螺仪MUM全姿态读取的原理及其误差分析 被引量：1
15
作者 郭晋峰 糜长军 +1 位作者 金志华 田蔚风 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第6期52-55,共4页
研究了采用同步解调法实现静电陀螺仪质量不平衡调制(MUM)全姿态读取的原理,讨论了影响读取精度的因素,分析了各电极轴转子位移测量电路比例因子不一致和电极轴不正交造成的读取误差。研究表明,某轴测量通道1%的比例因子偏差将造成约17... 研究了采用同步解调法实现静电陀螺仪质量不平衡调制(MUM)全姿态读取的原理,讨论了影响读取精度的因素,分析了各电极轴转子位移测量电路比例因子不一致和电极轴不正交造成的读取误差。研究表明,某轴测量通道1%的比例因子偏差将造成约17′的读取姿态误差,电极轴不正交造成的读取误差与不正交的程度约在同一数量级。应用中必须通过建立读取误差补偿模型,并进行实时补偿来提高MUM全姿态读取的精度。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 质量不平衡调制 全姿态读取 同步解调 读取误差
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小型静电陀螺仪静电场附加干扰力矩分析 被引量：1
16
作者 颜明 金志华 +1 位作者 田蔚风 陈超英 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1903-1907,共5页
推导了采用装配式电极结构的小型静电陀螺仪电极误差产生的静电场附加干扰力矩计算公式 .分析了电极的面积误差、非球形误差、装配误差对附加干扰力矩的影响 ,指出了减小该干扰力矩的途径 。
关键词 静电陀螺仪 静电场 干扰力矩
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静电陀螺仪光电信号器 被引量：2
17
作者 金志华 田蔚风 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1991年第1期51-56,41,共7页
空心转子静电陀螺仪通常采用光电信号器进行动量矩位置信息的读取。光电传感器的分辨率、零位噪声和光轴稳定性对陀螺漂移精度和长期工作稳定性有直接影响。本文对静电陀螺仪光电信号器工程实践中的有关理论和技术问题作了较为详细的论述。
关键词 静电陀螺仪 陀螺漂移 信号器 工作稳定性 传感器安装 位置信息 单色象差 转子位置 矩轴 输出信号
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静电陀螺仪MUM小角度读取的相关技术研究 被引量：1
18
作者 郭晋峰 糜长军 +1 位作者 田蔚风 金志华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第1期51-55,共5页
讨论了同步解调法实现静电陀螺仪质量不平衡调制(MUM,MASS-UNBALANCED MODULATION)小角度读取的原理,分析了影响读取分辨率的各种因素,并对其实施方案中的相关技术进行了探讨。研究表明,尽管MUM读取方案非常适用于实心转子静电陀螺仪,... 讨论了同步解调法实现静电陀螺仪质量不平衡调制(MUM,MASS-UNBALANCED MODULATION)小角度读取的原理,分析了影响读取分辨率的各种因素,并对其实施方案中的相关技术进行了探讨。研究表明,尽管MUM读取方案非常适用于实心转子静电陀螺仪,但前提是将其小角度读取的分辨率提高到可与光电方法相比的水平(角秒级)。要实现这一目标,首先要保证转子和电极的机械特性达到一定要求;在此基础上,还要在支承系统的结构、转子位移测量电路设计等方面进行精心设计。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 质量不平衡调制 同步解调 小角度读取
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静电陀螺仪长球形空心转子的径向变形设计 被引量：2
19
作者 孙新民 陶丽芝 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2206-2211,共6页
为改善静电陀螺仪球形空心转子的动态圆度,将转子静态时设计成两极长、赤道短的长球形,以补偿由离心载荷引起的两极向内收缩、赤道向外膨胀产生的圆度误差。首先,根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成... 为改善静电陀螺仪球形空心转子的动态圆度,将转子静态时设计成两极长、赤道短的长球形,以补偿由离心载荷引起的两极向内收缩、赤道向外膨胀产生的圆度误差。首先,根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成原理,构建了静电陀螺仪空心转子表面径向载荷的径向变形与离心载荷的径向变形的迭加计算公式。然后,按该迭加计算公式构造了两极长、赤道短的长球形空心转子。最后,以示例对构造的长球形空心铍转子的设计、加工、测量进行了说明。实验结果表明:该加工后的长球形空心铍转子的极点半径比赤道半径长0.52μm,与设计值0.54μm相吻合。 展开更多
关键词 静电陀螺仪 球形空心转子 长球形空心转子
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一种赤道刻线静电陀螺仪主动阻尼控制方案及其实验研究 被引量：1
20
作者 刘春宁 田蔚风 金志华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第2期58-62,共5页
提出一种采用转子赤道刻线,利用赤道光电传感器的输出来控制阻尼力矩方向的半球施矩主动阻尼控制方案。在气浮装置上用大球转子进行了模拟试验。试验表明该主动阻尼控制方案可在大范围内对转子进行阻尼,大大减少了阻尼时间。文中对大球... 提出一种采用转子赤道刻线,利用赤道光电传感器的输出来控制阻尼力矩方向的半球施矩主动阻尼控制方案。在气浮装置上用大球转子进行了模拟试验。试验表明该主动阻尼控制方案可在大范围内对转子进行阻尼,大大减少了阻尼时间。文中对大球转子及实心转子主动阻尼结果进行了对比分析,表明对于实心转子ESG,赤道刻线主动阻尼方案能将阻尼时间减少到被动阻尼的10%。 展开更多
关键词 控制方案 静电陀螺仪 赤道 实验研究 刻线 实心转子 光电传感器 阻尼力矩 模拟试验 气浮装置 对比分析 被动阻尼 球转子 大范围 ESG 时间
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