角速率陀螺仪论文-刘宁,苏中

角速率陀螺仪论文-刘宁,苏中

导读:本文包含了角速率陀螺仪论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:钟形振子式角速率陀螺,钟形振子,振型函数,有限元方法

角速率陀螺仪论文文献综述

刘宁,苏中[1](2018)在《钟形振子式角速率陀螺振型特性仿真研究》一文中研究指出针对钟形振子式角速率陀螺(Bell-shaped vibratory angular rate gyro)振子的振型特性进行仿真研究,提出一种金属壳谐振陀螺的振型特性分析方法,并给出求解过程与仿真分析结果。在Kirchhoff-Love假设的前提下,通过数值解析方法,求解出钟形振子的振型函数,找到钟形振子基本低阶振型的分布规律;通过与有限元仿真结果进行综合分析,对钟形振子振型特性进行总体评估,有效的分析了钟形振子的振型特性。通过理论推导与仿真分析相结合的方式,验证了理论推动振型函数的正确性,为钟形振子式角速率陀螺的研制奠定理论基础。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2018年10期)

熊华,袁钢,景建方[2](2018)在《多型号战斗机角速率陀螺组件综合检测系统设计》一文中研究指出针对现有的战斗机角速率陀螺组件检测设备通用化、标准化程度低的缺点,设计了一套基于PCI数据采集卡和VC++6.0的综合检测系统。通过单轴陀螺转台模拟战斗机绕轴转动和转接信号,机载速率陀螺信号箱进行信号调理,PCI数据采集卡进行信号采集,实现在工控机上实时显示信号数据和波形。经实际应用情况表明,该检测系统测量精度达标,性能稳定可靠,达到了预期研制目标。(本文来源于《电子设计工程》期刊2018年06期)

刘宁[3](2016)在《钟形振子式角速率陀螺研究》一文中研究指出陀螺是实现载体角速率测量的核心关键部件。在隧道挖掘、矿山开采、地下管线铺设及常规炮弹制导等领域,载体(钻探机构、弹丸等)运动过程中存在高过载、高旋等恶劣环境条件,迫切需要一种抗高过载、大量程的陀螺。本文受中国传统大钟启发,结合金属壳谐振陀螺的工作原理,提出并研制了一种能够满足上述需求的钟形振子式角速率陀螺。本文围绕钟形振子式角速率陀螺的理论建模、钟形振子振动特性分析与结构设计、信号处理方法展开研究,主要工作和创新性内容包括:(1)提出了一种钟形振子式角速率陀螺振子结构,分析了钟形振子的振型与其运动模态,建立了钟形振子的动力学方程,推导出钟形振子的固有频率和进动因数,形成了钟形振子式角速率陀螺的理论基础。(2)分析了钟形振子固有频率、振型进动、抗高过载和机电耦合特性,对钟形振子式角速率陀螺的结构进行设计,提出了钟形振子结构优化指标与约束关系,设计出一种钟形振子结构,实现了钟形振子数学模型到陀螺之间的物理表征,解决了陀螺高过载环境下角速率直接测量的难题。(3)分析了钟形振子式角速率陀螺信号特点,建立了陀螺的等效控制模型,对模型参数进行辨识,针对现有控制与检测方法在高转速条件下的信号解算难题,提出了基于自适应滑模变结构控制器的一体化信号处理方法,解决了陀螺高转速条件下性能保证的难题。(4)设计了钟形振子式角速率陀螺,制作了原理样机,并对样机进行了测试。测试样机量程为±3600°/s、分辨率为0.06°/s、零偏稳定性为7.862°/h、标度因数非线性度为0.118%、抗高过载能力达到12000g,验证了理论分析的正确性。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-05-01)

刘洪[4](2015)在《抗高过载锥形振子式角速率陀螺关键技术研究》一文中研究指出随着隧道挖掘、矿山开采、石油勘探、城市地下管线铺设、精确制导武器等领域技术的突飞猛进,迫切需要能够在高过载环境下对运动体角速度进行精确测量的陀螺。本文借鉴中国传统大钟结构,提出了一种抗高过载锥形振子式角速率陀螺。作为陀螺核心敏感元件的锥形振子,其振动特性、抗过载特性、频率裂解等关键特性直接制约锥形振子式角速率陀螺能否实现抗高过载和精度的兼顾。为此,本文围绕锥形振子,开展了以下研究:(1)针对锥形振子的几何特征,分别建立了锥形振子在外部角速度和外部轴向过载作用下的动力学方程。推导出了锥形振子二阶固有频率与进动因子,建立了锥形振子二阶固有频率与振子结构特征参数、外部轴向过载的关系,为研究锥形振子的振动特性和抗过载特性奠定了理论基础。(2)锥形振子的振动特性研究。针对影响陀螺灵敏度和抗干扰能力的锥形振子二阶固有频率和振幅等关键振动特性,在锥形振子材料特性的约束条件下,根据建立的锥形振子在外部角速度作用下的动力学方程,对锥形振子的结构特征参数进行了优化。同时,考虑使得锥形振子的振幅达到最大,建立了激励组件施加于锥形振子的剪切力模型,优化了激励组件的结构参数。(3)锥形振子的抗过载特性研究。针对影响陀螺抗过载能力的锥形振子固有频率和应力等特性,根据建立的锥形振子在外部轴向过载作用下的动力学方程,在锥形振子材料约束条件下,研究了锥形振子结构特征参数对固有频率特性和应力特性的影响,得到了锥形振子的优化结构特征参数。(4)针对影响锥形振子式角速率陀螺精度的锥形振子频率裂解问题,通过将有缺陷的锥形振子等效为振子顶部边缘的质量缺陷,建立了锥形振子的质量缺陷模型。提出了一种非接触频率裂解抑制方法,有效抑制了锥形振子的频率裂解。(5)对锥形振子式角速率陀螺的电路进行了设计,完成了陀螺原理样机的研制,并对样机进行了性能和抗过载能力测试,得到锥形振子式角速率陀螺的零位漂移为0.76°/h,线性度0.7%,分辨率0.05°/s,抗过载能力不低于10000g。(本文来源于《北京理工大学》期刊2015-06-01)

李海涛,苏中[5](2015)在《钟形振子式角速率陀螺驱动控制技术研究》一文中研究指出钟形振子式角速率陀螺采用压电激励实现驱动模态振动。利用自抗扰控制算法对钟形振子式角速率陀螺的驱动模态进行了分析,通过构建扩张状态观测器,建立了钟形振子的自抗扰驱动控制模型,设计了钟形振子式角速率陀螺驱动模态的自抗扰控制器,使陀螺工作在调谐驱动。该设计能够补偿由加工制造误差以及环境变化等引起的陀螺参数变化,实现陀螺的固定频率谐振驱动,保持陀螺驱动轴输出信号幅值恒定。结合钟形振子式角速率陀螺实际参数,通过仿真和试验对该设计进行了验证,仿真和试验结果验证了该设计的有效性和可行性。(本文来源于《传感技术学报》期刊2015年01期)

姚毅,李永成,张筱波[6](2014)在《一种基于DSP的高速角速率陀螺数据采集模块》一文中研究指出针对普通单片机在有大量乘除法浮点运算的情况下无法同时采集多个高速陀螺数据的问题,设计了一种基于DSP的高速角速率陀螺数据采集模块。该模块结合陀螺数据采集原理,从软硬件2个方面给出详细的设计方法。并结合工程实际应用,采集处理某光电跟踪平台陀螺仪数据,为稳定控制回路提供空间扰动角速率和角位置测量。实验结果表明:该模块能实时采集2路正交安装的高速陀螺仪数据,实时解算出载体空间角位置,为稳定控制系统提供高精度的角速率和角位置检测。(本文来源于《兵工自动化》期刊2014年08期)

刘宁,苏中,刘洪[7](2013)在《钟形振子式角速率陀螺敏感机理与检测方法》一文中研究指出针对钟形振子式角速率陀螺的振子振动特性和敏感机理进行研究,得出了一种BVG信号检测方法.采用叁维Ritz方法,建立了理想条件下钟形振子中固体波动的动力学模型;利用相似系统的分析方法,推导出了钟形振子的等效动力学模型.在此基础上,研究振子环形唇缘的振动特性,分析信号产生机理,提出了利用电容传感器和压电传感器的多传感器融合的信号检测方法,并从理论上验证了该方法的合理性.对BVG的系统设计具有一定的借鉴意义.(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2013年06期)

李彦妮[8](2013)在《基于角速率陀螺的无人机简化配置控制技术研究》一文中研究指出常规控制策略解决了样例无人机基本的飞行功能问题,但在复杂飞行环境下,当机载传感器发生故障时,势必会影响飞行品质,甚至威胁无人机飞行安全。为了提高无人机在复杂环境下的飞行性能,本文以工程应用为出发点,在常规控制策略的基础之上,着重对基于角速率陀螺的无人机控制技术进行研究。首先,本文采用模块化建模的思路建立了样例无人机的数学模型,同时分析了无人机的运动特性和模态特性,为后期控制律的设计提供理论依据。其次,给出了以外回路高度控制为核心的控制策略,并在此基础上设计了基于角速率陀螺的纵向控制器。纵向采用互补滤波对高度控制增稳,利用高度控制实现纵向平飞、爬升/下滑飞行模态,并且在高度控制基础上增加了基于表速的速度控制律,提高了无人机全包线范围内飞行的安全性和鲁棒性。再次,设计了外回路航迹控制律,并以此建立了基于角速率陀螺的横侧向控制器。横侧向采用偏航角速率信号代替滚转角信号,设计了基于偏航角速率控制内回路的航迹控制律,全程利用航迹控制实现横侧向直飞和转弯模态,并通过对比分析和仿真验证,说明加入外回路航迹控制的必要性。最后,详细设计了无人机各飞行模态的具体实现方案,实现了飞行包线内的飞行功能,并利用Matlab非线性仿真环境进行了基于任务航线的全过程飞行仿真,仿真结果表明:本文提出以外回路控制为核心的控制方案具备可行性和有效性,同时所设计的控制器具有良好的控制效果,能够实现样例无人机的安全飞行。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2013-03-01)

刘宁[9](2011)在《钟形振子式角速率陀螺振子特性研究》一文中研究指出钟形振子式角速率陀螺(BVG,Bell-shaped VibratoryAngular Rate Gyro)是利用振子绕中心轴旋转时产生的哥氏效应而使振型相对壳体进动,来感测壳体旋转的一种新型哥氏振动陀螺,其具有抗高冲击、启动时间短、敏感部件可断电保持、适合批量生产等特点,是一种具有广泛应用前景的哥氏振动陀螺。钟形振子是BVG的核心元件,其振动特性将直接影响陀螺的整体性能。本文主要对BVG的结构及工作原理进行了分析,研究了钟形振子数学模型的建立方法,通过有限元分析方法,搭建智能计算平台,得出合理的钟形振子结构参数,为BVG的研制奠定了理论基础。主要研究内容如下:1.结合目前固态振动陀螺的相关理论,分析了BVG的结构特点和工作原理。2.针对钟形振子的特性进行了研究,将钟形振子力学模型简化为封闭端固定、开口端自由且激振力沿壳体环向移动的圆柱面形力学模型,根据弹性力学理论,从自由振动入手,求得壳体的固有频率和振型;在此基础上,再将钟形振子的力学模型简化为旋转抛物面形力学模型,并重点研究旋转抛物面形的钟形振子。3.研究钟形振子各结构参数分析方法,利用正交试验法对各结构参数进行合理分配,通过有限元分析软件,对各参数下的钟形振子进行模态分析、应力分析、冲击分析等;构建了智能计算平台,解决了大数据量的计算与统计分析问题。4.对计算结果进行分析,研究各结构参数对钟形振子振动特性的影响关系,分析出合理的结构参数。(本文来源于《北京信息科技大学》期刊2011-12-05)

曹青,欧阳红林,胡彪,胡如龙[10](2008)在《基于角速率陀螺仪的无线鼠标的设计与实现》一文中研究指出提出了一种基于角速率陀螺仪的无线鼠标的设计方案。该方案以MEMS角速率陀螺ADIS16100作为信号检测元件,并采用处理器PIC24FJ32GA00X和超低功耗RF芯片nRF24AP1进行信号处理与无线传输。按该方案设计的鼠标灵敏度高、功耗低、使用灵活,具有较大的应用前景和推广价值。(本文来源于《微计算机信息》期刊2008年35期)

角速率陀螺仪论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对现有的战斗机角速率陀螺组件检测设备通用化、标准化程度低的缺点,设计了一套基于PCI数据采集卡和VC++6.0的综合检测系统。通过单轴陀螺转台模拟战斗机绕轴转动和转接信号,机载速率陀螺信号箱进行信号调理,PCI数据采集卡进行信号采集,实现在工控机上实时显示信号数据和波形。经实际应用情况表明,该检测系统测量精度达标,性能稳定可靠,达到了预期研制目标。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

角速率陀螺仪论文参考文献

[1].刘宁,苏中.钟形振子式角速率陀螺振型特性仿真研究[J].系统仿真学报.2018

[2].熊华,袁钢,景建方.多型号战斗机角速率陀螺组件综合检测系统设计[J].电子设计工程.2018

[3].刘宁.钟形振子式角速率陀螺研究[D].北京理工大学.2016

[4].刘洪.抗高过载锥形振子式角速率陀螺关键技术研究[D].北京理工大学.2015

[5].李海涛,苏中.钟形振子式角速率陀螺驱动控制技术研究[J].传感技术学报.2015

[6].姚毅,李永成,张筱波.一种基于DSP的高速角速率陀螺数据采集模块[J].兵工自动化.2014

[7].刘宁,苏中,刘洪.钟形振子式角速率陀螺敏感机理与检测方法[J].哈尔滨工程大学学报.2013

[8].李彦妮.基于角速率陀螺的无人机简化配置控制技术研究[D].南京航空航天大学.2013

[9].刘宁.钟形振子式角速率陀螺振子特性研究[D].北京信息科技大学.2011

[10].曹青,欧阳红林,胡彪,胡如龙.基于角速率陀螺仪的无线鼠标的设计与实现[J].微计算机信息.2008

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