石英挠性论文-张心悦,马官营,刘吉利,刘燕锋

石英挠性论文-张心悦,马官营,刘吉利,刘燕锋

导读:本文包含了石英挠性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:加速度计,静电力,闭环控制,零偏稳定性

石英挠性论文文献综述

张心悦,马官营,刘吉利,刘燕锋[1](2019)在《基于静电力平衡的石英挠性加速度计》一文中研究指出针对航天器自主轨道控制任务对加速度计小量程、高稳定性的应用需求,提出了一种基于静电力平衡的石英挠性加速度计方案.基于整体系统结构分析,建立了表头的结构模型并设计了静电力反馈式的闭环控制系统.通过在控制系统中引入电阻尼补偿环节,避免系统在表头谐振频率处振荡,同时构建基于PID控制的校正网络来提高系统的动态特性.对闭环控制系统进行仿真分析,优化结构参数使其具有较高稳定性.通过实验对加速度计性能指标进行了标定.实验结果表明:研制的静电力平衡式石英挠性加速度计的量程为±0. 12 g,零偏稳定性达到1. 51μg.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2019年05期)

刘转[2](2019)在《基于石英挠性加速度计的导向钻井工具姿态动态测量》一文中研究指出姿态参数的准确、实时测量是钻井工具实现导向控制的前提条件。但当导向轴处于旋转、振动环境时,测量导向工具姿态的惯性传感器的输出会受到旋转离心加速度和振动加速度的影响,使得测量信号失真,致使角度测量误差增大,导致角度测不准。本文主要针对该问题,研究了振动信号处理方法,并研制了一套导向轴姿态动态测量装置,主要研究成果如下:1.分析了钻井工具姿态测量方法及其动态测量问题,研究了姿态动态测量背景及研究现状。2.模拟井下振动环境,实验研究了JSD-II/C石英挠性加速度计的输出信号与振动强度(幅值)、频率、振动模式之间的关系。设计了机械减振措施,实验表明减振措施是有效的,但不能完全消除振动干扰。基于实验研究结果,提出了解决振动影响的姿态动态测量系统方案。3.完成了姿态动态测量系统设计和数字控制器外围接口、A/D转换、加速度计信号处理模块、系统供电等主要电路的设计,开发了相应的功能软件,并对系统进行了软硬件调试。针对调试过程中所暴露的问题,对姿态动态测量系统进行了不断改进,制成了姿态动态测量装置。4.对工具姿态动态测量系统及其功能模块进行了性能测试。测试表明电源模块供电稳定,经过处理后的加速度计输出信号和角度之间的关系呈余弦曲线趋势,且曲线光滑;姿态动态测量系统的井斜解算精度可达1%,说明测量系统设计合理,信号处理方法有效,可以实现对姿态角度的动态测量。本文的研究成果可为研究导向钻井工具的动态测量技术提供有益参考。(本文来源于《西安石油大学》期刊2019-06-03)

刘燕锋,刘吉利,马官营[3](2019)在《静电力平衡式石英挠性加速度计闭环控制系统的设计与分析》一文中研究指出针对一种静电力平衡式石英挠性加速度计,建立其表头系统模型并设计一种静电力平衡式闭环控制系统.建立表头摆片的刚度模型和挠度模型,摆片转动引起的电容间隙变化不均匀影响驱动、检测参数;建立驱动电容的静电力方程并分析了静电力负刚度对表头系统刚度的影响.表头的高真空度导致表头阻尼近似为0,因此在闭环控制系统中引入阻尼补偿环节,避免系统在表头谐振频率处振荡,并且在闭环控制系统中设计积分环节和校正环节来提高系统的快速性和稳定性.仿真分析结果表明:在闭环控制系统中引入阻尼补偿环节后可以有效减小系统振荡,静电力平衡式石英挠性加速度计闭环控制系统带宽为2 380 Hz,阶跃响应的超调量为3%,调节时间为0. 5 ms,当系统静电力负刚度增大时,闭环系统也可以稳定工作.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2019年02期)

于东康,杨功流,吴宜荣,谢祖辉,涂勇强[4](2018)在《基于粒子群算法的石英挠性加速度计温度补偿方法研究》一文中研究指出由于使用环境的需求,需要光纤惯组具有较宽的工作温度范围,一般在-40℃~60℃温度范围内有稳定且准确的输出。而实际情况下温度变化会使惯性器件输出产生温度漂移,制约惯组的输出精度。以工程实例为依托,以光纤惯组中低精度石英挠性加速度计作为研究对象,首先分析了石英加速度计的温度特性,然后设计了一种基于粒子群算法的石英加速度计温度补偿方法,并以温补后器件的零偏特性为依据,利用试验平台对温补效果进行了试验验证。试验结果表明,该温补方法能够有效补偿石英加速度计的温度漂移,补偿后的零偏稳定性较补偿前有数量级上的提升。(本文来源于《导航定位与授时》期刊2018年05期)

周子坤[5](2018)在《高精度低频石英挠性加速度计信号处理技术研究》一文中研究指出石英挠性加速度计是惯性导航与制导、低频振动测量和微重力隔振等领域的核心关键器件,这些应用领域对石英挠性加速度计提出了高性能、微型化、数字化的迫切要求。石英挠性加速度计的高精度信号处理是基于力矩平衡原理、采用伺服回路实现,伺服回路的性能是制约石英挠性加速度计性能提高的关键因素之一。现有技术方案中,混合集成式模拟伺服回路因集成电路工艺问题,精度较低;分立元件式伺服回路集成度低,传输电容信号、极易受寄生电容影响,实用性较低。此外,加工和装配误差会引起表头模型参数与设计值不一致,导致伺服回路控制器参数设计缺乏依据。而且,目前缺乏完善的理论模型揭示伺服回路噪声机理,伺服回路设计和优化缺乏理论依据。本论文“高精度低频石英挠性加速度计信号处理技术研究”针对上述应用需求和现有技术存在的问题,提出一种具有自适应控制能力的高精度高集成度数字化石英挠性加速度计信号处理方案,并完成了伺服回路系统的设计和研制。主要完成以下几部分工作:首先,提出了一种兼顾精度与集成度的数字化信号处理方案,将差动电容检测电路作为高精度前置电路并内置于集成表头中,将高精度信号解调与数字伺服控制电路后置,前置电路与后置电路之间传输电流信号。克服了现有方案采用电容形式传输信号时寄生电容严重影响信号质量的固有缺陷,同时提高了石英挠性加速度计的集成度。采用电流桥差动电容检测电路直接将石英摆片偏转角信息转化为与之成正比的电流信号,在理论上实现了线性传感特性。在后端电路中,采用高精度解调方法对集成表头输出信号进行解调,并引入A/D和D/A转换环节,实现了加速度计的数字化闭环伺服控制。其次,分析了石英挠性加速度计的系统模型,采用开环模型辨识方法获取表头数学模型,并依据辨识结果设计了PID控制器参数。将利用辨识结果设计的PID控制参数作为自适应PID控制算法的初始参数,由自适应控制算法将PID参数整定至最佳,最终的实验结果表明该控制策略能够实现良好的控制效果。然后,建立了完善的伺服回路噪声模型,量化分析了伺服回路中关键参数对摆片偏转角信号所携带的加性噪声的影响,并依据噪声分析结果对电路参数进行优化设计,优化后摆片偏转角信号所携带的加性噪声有效值仅为164.54μV(7)rms(8)。结合石英挠性加速度计系统的传递函数,估计出伺服回路最终输出的等效电压噪声约为84.17μV(7)rms(8)。最后,采用所研制的高性能伺服回路系统和集成表头机械结构,完成了石英挠性加速度计的集成。搭建实验系统,对传感器性能参数进行了测试实验。实验结果表明,加速度计的0g和±1g稳定性分别为25μg(1h),17μg(1h)和16μg(1h),分辨力为10μg,非线性为0.028%,偏置重复性(短期)为36μg,标度因数重复性(短期)为33ppm。采用本课题所提出的高精度高集成度数字化信号处理方法的石英挠性加速度计具有良好的性能指标和技术优势。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

俞茂超,王新宇,阳洪,宋军[6](2018)在《石英挠性加速度计温度补偿方法研究》一文中研究指出石英挠性加速度计的输出受温度影响,其温度特性具有复杂的函数特征。该文对加速度计零偏提出了一种温度补偿法,建立了基于温度和温度梯度的联合多项式补偿模型,设计出相应的试验方法计算补偿参数。通过试验验证,此方法简明有效,可补偿因温度变化引起的石英挠性加速度计的零偏影响,达到提高系统温度环境适应性的目的。(本文来源于《压电与声光》期刊2018年02期)

段彤[7](2018)在《浅谈石英挠性加速度计安装失准角的调试方法》一文中研究指出介绍了石英挠性加速度计的基本结构、工作原理、数学模型及"安装失准角"的概念。对装配石英挠性加速度计表头时失准角的调试方法进行了分析和阐述,以期为石英挠性加速度计安装失准角的调试提供参考依据。(本文来源于《科技与创新》期刊2018年07期)

刚煜,王永建,赵鹏,贺慧勇,唐立军[8](2018)在《石英挠性加速度计表头力矩器噪声模型研究》一文中研究指出石英挠性加速度计的内部力矩器噪声对于高精度的加速度计应用系统的影响是不可忽视的,但很少引起高度重视。针对高精度加速度计电路应用需要,研究了力矩器机械热噪声和力矩器线圈谐振的影响,建立了表头内部力矩器噪声电路模型,设计了测试电路,并对噪声电路模型进行了测试与验证。理论和实验结果均表明:机械热噪声产生的等效加速度对系统影响较小,力矩器线圈影响的谐振与驱动方式及驱动频率有关,脉宽调制(PWM)波驱动方式较正弦波驱动方式产生的谐振影响更大,当驱动频率靠近谐振点时,产生毫安(mA)级的谐振电流。模型的建立对石英挠性加速度计应用具有较好的参考价值。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年03期)

王永建,唐立军,赵鹏,刚煜,贺慧勇[9](2018)在《石英挠性加速度计表头稳定性实验研究》一文中研究指出高精度石英挠性加速度计对表头稳定性提出了较高的要求,而垂直敏感轴方向加速度对表头稳定性的影响容易被忽视。首先对表头中摆片组件在垂直敏感轴方向加速度作用下的动力学规律进行了研究;然后设计了基于开环阶跃实验的表头稳定性测试方法;搭建实验平台,在重力场中对摆片组件与重力加速度夹角为0°和180°的情况进行了实验。实验结果表明:摆片组件与重力加速度夹角为0°时,摆片摆动幅度小,石英挠性加速度计表头稳定性好。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2018年01期)

焦晨阳,王新龙,王盾,李群生,潘哲[10](2017)在《一种石英挠性摆式加速度计随机振动误差建模方法》一文中研究指出提出一种将经验模态分解法、时间序列分析法与Kalman滤波相结合,对随机振动引起的石英挠性摆式加速度计误差进行建模的方法。针对随机振动引起的加速度计非平稳序列误差,通过经验模态分解法有效分离出误差序列中的非平稳成分,进一步采用时间序列分析法建立平稳序列的误差模型,并引入Kalman滤波算法对模型的预测误差进行最优估计。实现了对加速度计随机振动误差的精确建模,提高了随机振动环境下石英挠性摆式加速度计的测量精度。(本文来源于《航空兵器》期刊2017年05期)

石英挠性论文开题报告

(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:

姿态参数的准确、实时测量是钻井工具实现导向控制的前提条件。但当导向轴处于旋转、振动环境时,测量导向工具姿态的惯性传感器的输出会受到旋转离心加速度和振动加速度的影响,使得测量信号失真,致使角度测量误差增大,导致角度测不准。本文主要针对该问题,研究了振动信号处理方法,并研制了一套导向轴姿态动态测量装置,主要研究成果如下:1.分析了钻井工具姿态测量方法及其动态测量问题,研究了姿态动态测量背景及研究现状。2.模拟井下振动环境,实验研究了JSD-II/C石英挠性加速度计的输出信号与振动强度(幅值)、频率、振动模式之间的关系。设计了机械减振措施,实验表明减振措施是有效的,但不能完全消除振动干扰。基于实验研究结果,提出了解决振动影响的姿态动态测量系统方案。3.完成了姿态动态测量系统设计和数字控制器外围接口、A/D转换、加速度计信号处理模块、系统供电等主要电路的设计,开发了相应的功能软件,并对系统进行了软硬件调试。针对调试过程中所暴露的问题,对姿态动态测量系统进行了不断改进,制成了姿态动态测量装置。4.对工具姿态动态测量系统及其功能模块进行了性能测试。测试表明电源模块供电稳定,经过处理后的加速度计输出信号和角度之间的关系呈余弦曲线趋势,且曲线光滑;姿态动态测量系统的井斜解算精度可达1%,说明测量系统设计合理,信号处理方法有效,可以实现对姿态角度的动态测量。本文的研究成果可为研究导向钻井工具的动态测量技术提供有益参考。

(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。

石英挠性论文参考文献

[1].张心悦,马官营,刘吉利,刘燕锋.基于静电力平衡的石英挠性加速度计[J].空间控制技术与应用.2019

[2].刘转.基于石英挠性加速度计的导向钻井工具姿态动态测量[D].西安石油大学.2019

[3].刘燕锋,刘吉利,马官营.静电力平衡式石英挠性加速度计闭环控制系统的设计与分析[J].空间控制技术与应用.2019

[4].于东康,杨功流,吴宜荣,谢祖辉,涂勇强.基于粒子群算法的石英挠性加速度计温度补偿方法研究[J].导航定位与授时.2018

[5].周子坤.高精度低频石英挠性加速度计信号处理技术研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[6].俞茂超,王新宇,阳洪,宋军.石英挠性加速度计温度补偿方法研究[J].压电与声光.2018

[7].段彤.浅谈石英挠性加速度计安装失准角的调试方法[J].科技与创新.2018

[8].刚煜,王永建,赵鹏,贺慧勇,唐立军.石英挠性加速度计表头力矩器噪声模型研究[J].传感器与微系统.2018

[9].王永建,唐立军,赵鹏,刚煜,贺慧勇.石英挠性加速度计表头稳定性实验研究[J].仪表技术与传感器.2018

[10].焦晨阳,王新龙,王盾,李群生,潘哲.一种石英挠性摆式加速度计随机振动误差建模方法[J].航空兵器.2017

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