学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

挠性陀螺仪的性能分析及测试技术研究

作　者: 王佳
导　师: 李醒飞
学　校: 天津大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 挠性陀螺仪 陀螺仪性能分析 再平衡回路 性能测试
分类号: TN966
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 4次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


陀螺仪是决定惯性导航系统精度的关键因素之一，其功能是将飞机、火箭、航母等载体的角速度、角位移等运动参数转换为可以检测的电流信号输出。近几十年来以挠性陀螺仪为代表的机电陀螺仪技术发展迅速，其中提高陀螺仪系统的整体性能对解决惯性导航系统精度低且随时间增加而降低这一问题具有重要的意义，并成为陀螺仪技术研究的热点。本文以提高陀螺仪系统整体性能为目的，以挠性陀螺仪为研究对象，对陀螺仪精确建模、性能分析、再平衡回路设计展开了研究。1、提高陀螺仪系统整体性能的首要问题是获得陀螺仪精确参数模型。本文提出了陀螺仪参数模型辨识总体方案，以实现陀螺仪精确建模，并为陀螺仪表头性能分析和再平衡回路参数设计提供依据。分析挠性陀螺仪的动力学模型以确定模型阶数，设计伪随机多谐波信号作为辨识实验的激励信号，研究随机模型建模方法选用ARX模型进行陀螺仪参数建模。采用模型残差互相关分析法验证模型的有效性，实验结果表明模型拟合度达到95.3%。在辨识模型的基础上分析陀螺仪表头的性能，并通过对比实验和厂家提供的参数验证陀螺仪性能分析结果的准确性和可靠性。2、针对再平衡回路控制器参数不明这一问题，提出了基于精确辨识模型的再平衡回路设计方法。研究了陀螺仪控制解耦理论，推算出解耦矩阵，依据辨识结果设计回路解耦电路参数，并对解耦电路进行优化设计。针对系统性能设计指标，对回路的校正网络进行仿真设计，结果表明校正网络改善系统性能效果显著。3、依据系统的各项性能指标，设计了陀螺仪性能测试的整体方案，测试实验主要包括：随机漂移测试、标度因数及线性度测试、阈值测试、分辨率测试、零位电压测试等。实验结果表明设计的再平衡回路满足系统各项性能指标，达到设计要求。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 选题意义及背景  8-10
  1.2 挠性陀螺仪系统国内外研究现状  10-13
  1.3 主要研究内容  13-14
第二章 陀螺仪参数模型辨识  14-30
  2.1 陀螺仪的重要性能参数  14-15
  2.2 陀螺仪模型研究  15-17
  2.3 陀螺仪参数模型辨识总体方案设计  17-24
    2.3.1 激励信号设计  17-20
    2.3.2 模型类选择  20-23
    2.3.3 建模方法  23-24
  2.4 辨识实验及结果分析  24-29
    2.4.1 实验条件  24-25
    2.4.2 实验结果  25-27
    2.4.3 实验结果分析  27-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章 基于辨识模型的再平衡回路设计与制作  30-47
  3.1 陀螺仪再平衡回路的总体方案  30-31
  3.2 控制解耦网络设计  31-36
    3.2.1 控制解耦模型  31-34
    3.2.2 控制解耦硬件实现  34-36
  3.3 校正网络设计  36-40
    3.3.1 系统性能分析及仿真  37-38
    3.3.2 校正网络硬件实现  38-40
  3.4 信号预处理电路设计  40-45
    3.4.1 前置放大电路  40-41
    3.4.2 带通滤波电路  41-42
    3.4.3 全波相敏解调电路  42-44
    3.4.4 陷波电路  44-45
  3.5 功率放大电路设计  45-46
  3.6 本章小结  46-47
第四章 基于再平衡回路的陀螺仪性能测试  47-56
  4.1 陀螺仪的随机漂移测试  47-49
    4.1.1 力反馈固定姿态测试法  47-48
    4.1.2 测试结果与分析  48-49
  4.2 陀螺仪的标度因素测试  49-52
    4.2.1 标度因素的测试方法  50
    4.2.2 测试结果与分析  50-52
  4.3 陀螺仪的阈值测试  52-53
    4.3.1 阈值测试的方法  52
    4.3.2 测试结果及分析  52-53
  4.4 陀螺仪的分辨率测试  53-54
    4.4.1 分辨率测试的方法  53
    4.4.2 测试结果及分析  53-54
  4.5 陀螺仪的零位电压测试  54
    4.5.1 零位电压的测试方法  54
    4.5.2 测试结果及方法  54
  4.6 陀螺仪的各项性能指标  54-55
  4.7 本章小结  55-56
第五章 结论与展望  56-58
  5.1 论文总结  56-57
  5.2 课题展望  57-58
参考文献  58-61
发表的文章和参加科研情况的说明  61-62
致谢  62

相似论文

  1. 低轨卫星移动信道特性模拟硬件实现,TN927.23
  2. 超声波处理（预洗）对织物污渍去除的影响研究,TS195.6
  3. 电控液晶微透镜的设计与制作,TH74
  4. 脱胶处理对大麻纤维结构和性能的影响及脱胶过程的Monte Carlo模拟,TS123
  5. 色散可控光子晶体光纤的结构设计与制备研究,TN253
  6. 超磁致伸缩智能构件驱动系统的研究和开发,TG502.3
  7. 过滤器性能测试系统研制,TH137
  8. GHz级数字模块的测试结构设计与实现,TN407
  9. 缓粘沥青作用机理、路用性能测试及影响因素研究,U414
  10. 防毒服外层面料轻薄化及性能研究,TS941.4
  11. 氧化锆基牙科生物陶瓷的制备及其性能测试,TQ174.75
  12. 动力调谐陀螺仪数字再平衡回路的设计,V241.5
  13. 基于嵌入式的输油管线监控系统的设计与实现,TP277
  14. 基于软交换的电信业务服务质量的评测研究,TN915.09
  15. 充油顺丁橡胶工艺技术的研究与发展,TQ333.2
  16. 大厚度水泥稳定碎石基层研究,U416.214
  17. 滑片式压缩机自动测试平台的设计与研究,TH45
  18. 人行天桥同步顶升系统研究,U445.3
  19. 中国农业银行客服中心话务系统语音性能测试平台的研究与设计,TP311.52
  20. 某GPS位置服务平台通信网关的性能测试,TP311.52
  21. 木材及人造板表面防水改性研究,TS653

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电导航 > 各种体制的导航系统
© 2012 www.xueweilunwen.com