第6章陀螺仪漂移及测试PPT讲稿.ppt

第6章陀螺仪漂移及测试1第1页，共54页，编辑于2022年，星期二6.1 6.1 陀螺漂移的基本概念陀螺漂移的基本概念一一一一 自由陀螺的漂移自由陀螺的漂移自由陀螺的漂移自由陀螺的漂移 由于各种原因，在陀螺上往往作用有人们所不希望的各由于各种原因，在陀螺上往往作用有人们所不希望的各由于各种原因，在陀螺上往往作用有人们所不希望的各由于各种原因，在陀螺上往往作用有人们所不希望的各种干扰力矩，在这些可能是很小的种干扰力矩，在这些可能是很小的种干扰力矩，在这些可能是很小的种干扰力矩，在这些可能是很小的干扰力矩干扰力矩干扰力矩干扰力矩的作用下，陀的作用下，陀的作用下，陀的作用下，陀螺将产生螺将产生螺将产生螺将产生进动进动进动进动，从而使角动量向量慢慢偏离原来的方向，从而使角动量向量慢慢偏离原来的方向，从而使角动量向量慢慢偏离原来的方向，从而使角动量向量慢慢偏离原来的方向，我们把这种现象称为陀螺的漂移。把在干扰力矩作用下陀螺我们把这种现象称为陀螺的漂移。把在干扰力矩作用下陀螺我们把这种现象称为陀螺的漂移。把在干扰力矩作用下陀螺我们把这种现象称为陀螺的漂移。把在干扰力矩作用下陀螺产生的进动角速度称为陀螺的漂移角速度或角速率。产生的进动角速度称为陀螺的漂移角速度或角速率。产生的进动角速度称为陀螺的漂移角速度或角速率。产生的进动角速度称为陀螺的漂移角速度或角速率。2022/9/212第2页，共54页，编辑于2022年，星期二6.1 6.1 陀螺漂移的基本概念陀螺漂移的基本概念 自由陀螺存在漂移实际上是说明工程实际中的陀自由陀螺存在漂移实际上是说明工程实际中的陀自由陀螺存在漂移实际上是说明工程实际中的陀自由陀螺存在漂移实际上是说明工程实际中的陀螺仪与陀螺仪模型之间的差别，这种差别的表现就螺仪与陀螺仪模型之间的差别，这种差别的表现就螺仪与陀螺仪模型之间的差别，这种差别的表现就螺仪与陀螺仪模型之间的差别，这种差别的表现就是干扰力矩的存在，干扰力矩破坏了陀螺仪的定轴是干扰力矩的存在，干扰力矩破坏了陀螺仪的定轴是干扰力矩的存在，干扰力矩破坏了陀螺仪的定轴是干扰力矩的存在，干扰力矩破坏了陀螺仪的定轴性，使陀螺仪的角动量向量在惯性空间中发生了变性，使陀螺仪的角动量向量在惯性空间中发生了变性，使陀螺仪的角动量向量在惯性空间中发生了变性，使陀螺仪的角动量向量在惯性空间中发生了变化，包括其大小和方向。化，包括其大小和方向。化，包括其大小和方向。化，包括其大小和方向。一一一一 自由陀螺的漂移自由陀螺的漂移自由陀螺的漂移自由陀螺的漂移2022/9/213第3页，共54页，编辑于2022年，星期二6.1 6.1 陀螺漂移的基本概念陀螺漂移的基本概念二二二二 单自由度浮子陀螺的漂移单自由度浮子陀螺的漂移单自由度浮子陀螺的漂移单自由度浮子陀螺的漂移 当沿着陀螺输入轴的角速度等于什么数值时，才能使一个闭环当沿着陀螺输入轴的角速度等于什么数值时，才能使一个闭环当沿着陀螺输入轴的角速度等于什么数值时，才能使一个闭环当沿着陀螺输入轴的角速度等于什么数值时，才能使一个闭环系统中实际使用的陀螺仪的信号传感器输出信号为零。这个角速度系统中实际使用的陀螺仪的信号传感器输出信号为零。这个角速度系统中实际使用的陀螺仪的信号传感器输出信号为零。这个角速度系统中实际使用的陀螺仪的信号传感器输出信号为零。这个角速度的大小称为单自由度浮子陀螺的漂移角速度。的大小称为单自由度浮子陀螺的漂移角速度。的大小称为单自由度浮子陀螺的漂移角速度。的大小称为单自由度浮子陀螺的漂移角速度。信号器力矩器IAOASA放大器2022/9/214第4页，共54页，编辑于2022年，星期二6.1 6.1 陀螺漂移的基本概念陀螺漂移的基本概念 对伺服状态的双自由度对伺服状态的双自由度对伺服状态的双自由度对伺服状态的双自由度陀螺而言，其内环轴和外陀螺而言，其内环轴和外陀螺而言，其内环轴和外陀螺而言，其内环轴和外环轴分别既是环轴分别既是环轴分别既是环轴分别既是IAIA又是又是又是又是OAOA，都有信号器和力矩器，且交都有信号器和力矩器，且交都有信号器和力矩器，且交都有信号器和力矩器，且交叉连接，构成两个闭环回路。叉连接，构成两个闭环回路。叉连接，构成两个闭环回路。叉连接，构成两个闭环回路。这样，就可以用两个力矩器这样，就可以用两个力矩器这样，就可以用两个力矩器这样，就可以用两个力矩器的电流分别表示沿两根轴的的电流分别表示沿两根轴的的电流分别表示沿两根轴的的电流分别表示沿两根轴的漂移角速度。假定陀螺在工漂移角速度。假定陀螺在工漂移角速度。假定陀螺在工漂移角速度。假定陀螺在工作过程中力矩轴是正交的，作过程中力矩轴是正交的，作过程中力矩轴是正交的，作过程中力矩轴是正交的，总漂移角速度为总漂移角速度为总漂移角速度为总漂移角速度为：三三三三 双自由度浮子陀螺的漂移双自由度浮子陀螺的漂移双自由度浮子陀螺的漂移双自由度浮子陀螺的漂移加矩电流加矩电流加矩电流加矩电流内环轴内环轴外环轴外环轴2022/9/215第5页，共54页，编辑于2022年，星期二6.2 6.2 影响陀螺漂移的主要因素影响陀螺漂移的主要因素 陀螺漂移产生的原因是作用在陀螺上的干扰力矩陀螺漂移产生的原因是作用在陀螺上的干扰力矩陀螺漂移产生的原因是作用在陀螺上的干扰力矩陀螺漂移产生的原因是作用在陀螺上的干扰力矩根据干扰力矩的性质及其变化规律，干扰力矩可以分根据干扰力矩的性质及其变化规律，干扰力矩可以分根据干扰力矩的性质及其变化规律，干扰力矩可以分根据干扰力矩的性质及其变化规律，干扰力矩可以分为两类：为两类：为两类：为两类：确定性干扰力矩确定性干扰力矩确定性干扰力矩确定性干扰力矩有规律、可试验或计算确定，易于补偿。有规律、可试验或计算确定，易于补偿。有规律、可试验或计算确定，易于补偿。有规律、可试验或计算确定，易于补偿。随机性干扰力矩随机性干扰力矩随机性干扰力矩随机性干扰力矩 无规律性。引起陀螺的随机漂移，只能无规律性。引起陀螺的随机漂移，只能无规律性。引起陀螺的随机漂移，只能无规律性。引起陀螺的随机漂移，只能用统计方法来估计其概率统计特性。用统计方法来估计其概率统计特性。用统计方法来估计其概率统计特性。用统计方法来估计其概率统计特性。2022/9/216第6页，共54页，编辑于2022年，星期二l l 对于确定性干扰力矩，根据其与加速度的分为：对于确定性干扰力矩，根据其与加速度的分为：对于确定性干扰力矩，根据其与加速度的分为：对于确定性干扰力矩，根据其与加速度的分为：6.2 6.2 影响陀螺漂移的主要因素影响陀螺漂移的主要因素 与加速度无关的干扰力矩，例如弹性力矩、电磁力矩等。与加速度无关的干扰力矩，例如弹性力矩、电磁力矩等。与加速度无关的干扰力矩，例如弹性力矩、电磁力矩等。与加速度无关的干扰力矩，例如弹性力矩、电磁力矩等。与加速度成比例的干扰力矩，例如由于陀螺质量偏心引起的与加速度成比例的干扰力矩，例如由于陀螺质量偏心引起的与加速度成比例的干扰力矩，例如由于陀螺质量偏心引起的与加速度成比例的干扰力矩，例如由于陀螺质量偏心引起的干扰力矩。干扰力矩。干扰力矩。干扰力矩。与加速度平方成比例的干扰力矩，例如由非等弹性引起的干扰力矩。与加速度平方成比例的干扰力矩，例如由非等弹性引起的干扰力矩。与加速度平方成比例的干扰力矩，例如由非等弹性引起的干扰力矩。与加速度平方成比例的干扰力矩，例如由非等弹性引起的干扰力矩。2022/9/217第7页，共54页，编辑于2022年，星期二l l干扰力矩的分类及其所产生的陀螺漂移干扰力矩的分类及其所产生的陀螺漂移干扰力矩的分类及其所产生的陀螺漂移干扰力矩的分类及其所产生的陀螺漂移6.2 6.2 影响陀螺漂移的主要因素影响陀螺漂移的主要因素1.1.1.1.摩擦力矩及其引起的漂移摩擦力矩及其引起的漂移摩擦力矩及其引起的漂移摩擦力矩及其引起的漂移2.2.2.2.不平衡力矩及其引起的漂移不平衡力矩及其引起的漂移不平衡力矩及其引起的漂移不平衡力矩及其引起的漂移3.3.3.3.非等弹性力矩及其引起的漂移非等弹性力矩及其引起的漂移非等弹性力矩及其引起的漂移非等弹性力矩及其引起的漂移2022/9/218第8页，共54页，编辑于2022年，星期二6.3 6.3 陀螺测试的伺服跟踪法陀螺测试的伺服跟踪法前置放大器力矩器陀螺转子信号器解调校正记录功放转台驱动电机角度输出时基一一一一 伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理2022/9/219第9页，共54页，编辑于2022年，星期二一一一一 伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理6.3 6.3 陀螺测试的伺服跟踪法陀螺测试的伺服跟踪法2022/9/2110第10页，共54页，编辑于2022年，星期二6.3 6.3 陀螺测试的伺服跟踪法陀螺测试的伺服跟踪法一一一一 伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理单自由度陀螺的单轴转台测漂单自由度陀螺的单轴转台测漂单自由度陀螺的单轴转台测漂单自由度陀螺的单轴转台测漂2022/9/2111第11页，共54页，编辑于2022年，星期二双自由度陀螺的单轴转台测漂双自由度陀螺的单轴转台测漂双自由度陀螺的单轴转台测漂双自由度陀螺的单轴转台测漂一一一一 伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理6.3 6.3 陀螺测试的伺服跟踪法陀螺测试的伺服跟踪法2022/9/2112第12页，共54页，编辑于2022年，星期二6.3 6.3 陀螺测试的伺服跟踪法陀螺测试的伺服跟踪法二二二二 伺服跟踪法的测速方法伺服跟踪法的测速方法伺服跟踪法的测速方法伺服跟踪法的测速方法l l 精确精确精确精确定位定向定位定向定位定向定位定向，即陀螺输入轴与转台轴平行，并且要使转台在，即陀螺输入轴与转台轴平行，并且要使转台在，即陀螺输入轴与转台轴平行，并且要使转台在，即陀螺输入轴与转台轴平行，并且要使转台在地理坐标系中精确定向。地理坐标系中精确定向。地理坐标系中精确定向。地理坐标系中精确定向。l 精确地测出精确地测出精确地测出精确地测出转台的转速转台的转速转台的转速转台的转速。2022/9/2113第13页，共54页，编辑于2022年，星期二首先首先首先首先在一段时间间隔内，观测在一段时间间隔内，观测在一段时间间隔内，观测在一段时间间隔内，观测转台转台转台转台相对地球的相对地球的相对地球的相对地球的转角转角转角转角，然后然后然后然后根据根据根据根据地球地球地球地球自转角速度沿转台方向的自转角速度沿转台方向的自转角速度沿转台方向的自转角速度沿转台方向的分量分量分量分量通过计算求得在这段时间内地球通过计算求得在这段时间内地球通过计算求得在这段时间内地球通过计算求得在这段时间内地球相对惯性空间的转角相对惯性空间的转角相对惯性空间的转角相对惯性空间的转角 得到在同一时间间隔内转台相对惯性空间的转角得到在同一时间间隔内转台相对惯性空间的转角得到在同一时间间隔内转台相对惯性空间的转角得到在同一时间间隔内转台相对惯性空间的转角 用时间间隔相除，即得到陀螺的漂移角速度用时间间隔相除，即得到陀螺的漂移角速度用时间间隔相除，即得到陀螺的漂移角速度用时间间隔相除，即得到陀螺的漂移角速度二二二二 伺服跟踪法的测速方法伺服跟踪法的测速方法伺服跟踪法的测速方法伺服跟踪法的测速方法6.3 6.3 陀螺测试的伺服跟踪法陀螺测试的伺服跟踪法2022/9/2114第14页，共54页，编辑于2022年，星期二三三三三 伺服跟踪法的转台轴的取向伺服跟踪法的转台轴的取向伺服跟踪法的转台轴的取向伺服跟踪法的转台轴的取向6.3 6.3 陀螺测试的伺服跟踪法陀螺测试的伺服跟踪法1.1.1.1.输入输入输入输入轴在水平面内沿东西方向轴在水平面内沿东西方向轴在水平面内沿东西方向轴在水平面内沿东西方向2.2.2.2.输入轴与地球自转轴平行输入轴与地球自转轴平行输入轴与地球自转轴平行输入轴与地球自转轴平行3.3.3.3.输入轴沿当地垂线方向输入轴沿当地垂线方向输入轴沿当地垂线方向输入轴沿当地垂线方向2022/9/2115第15页，共54页，编辑于2022年，星期二6.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法陀螺测试的力矩反馈法 一一一一 力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理2022/9/2116第16页，共54页，编辑于2022年，星期二6.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法陀螺测试的力矩反馈法 一一一一 力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理 力矩反馈法采用的是力矩平衡的静力学方法，因此力矩反馈法采用的是力矩平衡的静力学方法，因此力矩反馈法采用的是力矩平衡的静力学方法，因此力矩反馈法采用的是力矩平衡的静力学方法，因此必须测量系统稳定时各个参数的数值，对系统的稳定性必须测量系统稳定时各个参数的数值，对系统的稳定性必须测量系统稳定时各个参数的数值，对系统的稳定性必须测量系统稳定时各个参数的数值，对系统的稳定性如何判定有较高的要求。如何判定有较高的要求。如何判定有较高的要求。如何判定有较高的要求。力矩反馈法测定漂移速度只须备有足够分辨力和精力矩反馈法测定漂移速度只须备有足够分辨力和精力矩反馈法测定漂移速度只须备有足够分辨力和精力矩反馈法测定漂移速度只须备有足够分辨力和精度电流记录装置就能测出陀螺的瞬时漂移。当然对力矩度电流记录装置就能测出陀螺的瞬时漂移。当然对力矩度电流记录装置就能测出陀螺的瞬时漂移。当然对力矩度电流记录装置就能测出陀螺的瞬时漂移。当然对力矩器刻度因子的稳定性和线性度有很高的要求。器刻度因子的稳定性和线性度有很高的要求。器刻度因子的稳定性和线性度有很高的要求。器刻度因子的稳定性和线性度有很高的要求。2022/9/2117第17页，共54页，编辑于2022年，星期二单自由度陀螺的力矩反馈法测漂单自由度陀螺的力矩反馈法测漂单自由度陀螺的力矩反馈法测漂单自由度陀螺的力矩反馈法测漂一一一一 力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理6.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法陀螺测试的力矩反馈法 记记记记 录录录录装装装装 置置置置放大器放大器放大器放大器加矩电流加矩电流加矩电流加矩电流力矩器力矩器力矩器力矩器信号器信号器信号器信号器IAOASA2022/9/2118第18页，共54页，编辑于2022年，星期二双自由度陀螺的力矩反馈法测漂双自由度陀螺的力矩反馈法测漂双自由度陀螺的力矩反馈法测漂双自由度陀螺的力矩反馈法测漂6.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法陀螺测试的力矩反馈法 一一一一 力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理2022/9/2119第19页，共54页，编辑于2022年，星期二6.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法陀螺测试的力矩反馈法 二二二二 力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向 l l陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台 1陀螺输入轴沿当地前垂线方向zxylzoly2022/9/2120第20页，共54页，编辑于2022年，星期二6.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法陀螺测试的力矩反馈法 二二二二 力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向 l l陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台 2陀螺输出轴沿当地铅垂线方向zxylzoNKly2022/9/2121第21页，共54页，编辑于2022年，星期二6.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法陀螺测试的力矩反馈法 二二二二 力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向 l l陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台 3陀螺自转轴沿当地铅垂线方向 zxylyoNK2022/9/2122第22页，共54页，编辑于2022年，星期二6.5 6.5 陀螺漂移的数学模型陀螺漂移的数学模型 所所所所谓谓谓谓陀陀陀陀螺螺螺螺漂漂漂漂移移移移的的的的数数数数学学学学模模模模型型型型，就就就就是是是是指指指指描描描描述述述述陀陀陀陀螺螺螺螺漂漂漂漂移移移移变变变变化化化化规规规规律律律律的的的的数数数数学学学学表表表表达达达达式式式式。在在在在建建建建立立立立正正正正确确确确的的的的数数数数学学学学模模模模型型型型的的的的基基基基础础础础上上上上，陀陀陀陀螺螺螺螺漂漂漂漂移移移移测测测测试试试试和和和和数数数数据据据据处处处处理理理理的的的的目目目目的的的的就就就就在在在在于于于于确确确确定定定定数数数数学学学学模模模模型型型型中中中中的的的的各各各各个个个个参参参参数数数数的的的的大大大大小小小小及及及及其其其其稳稳稳稳定定定定性性性性，分分分分析析析析这这这这些些些些参参参参数数数数与与与与物物物物理理理理因因因因素素素素之之之之间间间间的的的的关关关关系系系系，从从从从而而而而找找找找到到到到改改改改进进进进陀陀陀陀螺螺螺螺性性性性能能能能的的的的方方方方向和途径，并为陀螺的使用提供误差补偿数据。向和途径，并为陀螺的使用提供误差补偿数据。向和途径，并为陀螺的使用提供误差补偿数据。向和途径，并为陀螺的使用提供误差补偿数据。2022/9/2123第23页，共54页，编辑于2022年，星期二 漂移角速度包括三个基本分量，即与加速度无关的分漂移角速度包括三个基本分量，即与加速度无关的分漂移角速度包括三个基本分量，即与加速度无关的分漂移角速度包括三个基本分量，即与加速度无关的分量、正比于加速度的分量和正比于加速度平方的分量量、正比于加速度的分量和正比于加速度平方的分量量、正比于加速度的分量和正比于加速度平方的分量量、正比于加速度的分量和正比于加速度平方的分量:6.5 6.5 陀螺漂移的数学模型陀螺漂移的数学模型 一般说：漂移角速度包括与比力无关的分量，正比于比一般说：漂移角速度包括与比力无关的分量，正比于比一般说：漂移角速度包括与比力无关的分量，正比于比一般说：漂移角速度包括与比力无关的分量，正比于比力的分量和正比于比力平方的分量。力的分量和正比于比力平方的分量。力的分量和正比于比力平方的分量。力的分量和正比于比力平方的分量。2022/9/2124第24页，共54页，编辑于2022年，星期二6.5 6.5 陀螺漂移的数学模型陀螺漂移的数学模型 l l 陀螺漂移的纯数学模型陀螺漂移的纯数学模型陀螺漂移的纯数学模型陀螺漂移的纯数学模型:2022/9/2125第25页，共54页，编辑于2022年，星期二l l 陀螺漂移的物理模型陀螺漂移的物理模型陀螺漂移的物理模型陀螺漂移的物理模型 6.5 6.5 陀螺漂移的数学模型陀螺漂移的数学模型 2022/9/2126第26页，共54页，编辑于2022年，星期二l l 普遍采用的陀螺误差模型普遍采用的陀螺误差模型普遍采用的陀螺误差模型普遍采用的陀螺误差模型6.5 6.5 陀螺漂移的数学模型陀螺漂移的数学模型 2022/9/2127第27页，共54页，编辑于2022年，星期二 无论采用哪一种模型，都只能是近似地反映陀螺漂移的特性。随无论采用哪一种模型，都只能是近似地反映陀螺漂移的特性。随无论采用哪一种模型，都只能是近似地反映陀螺漂移的特性。随无论采用哪一种模型，都只能是近似地反映陀螺漂移的特性。随着陀螺制造工艺和试验手段的不断改进，陀螺精度的不断提高，其误着陀螺制造工艺和试验手段的不断改进，陀螺精度的不断提高，其误着陀螺制造工艺和试验手段的不断改进，陀螺精度的不断提高，其误着陀螺制造工艺和试验手段的不断改进，陀螺精度的不断提高，其误差模型也在不断地发展和完善，因此，不能认为现在采用的任意一种差模型也在不断地发展和完善，因此，不能认为现在采用的任意一种差模型也在不断地发展和完善，因此，不能认为现在采用的任意一种差模型也在不断地发展和完善，因此，不能认为现在采用的任意一种模型是完全精确的。另外，在使用模型时，还要根据实际需要（主要模型是完全精确的。另外，在使用模型时，还要根据实际需要（主要模型是完全精确的。另外，在使用模型时，还要根据实际需要（主要模型是完全精确的。另外，在使用模型时，还要根据实际需要（主要是对陀螺的精度要求）和测试条件的可能性，而保留一些起主要作用是对陀螺的精度要求）和测试条件的可能性，而保留一些起主要作用是对陀螺的精度要求）和测试条件的可能性，而保留一些起主要作用是对陀螺的精度要求）和测试条件的可能性，而保留一些起主要作用的项，忽略某些次要项，从而简化测试过程，提高测试效率。例如，的项，忽略某些次要项，从而简化测试过程，提高测试效率。例如，的项，忽略某些次要项，从而简化测试过程，提高测试效率。例如，的项，忽略某些次要项，从而简化测试过程，提高测试效率。例如，现在多数制造和使用者往往只取前四项，即与加速度无关项和与加速现在多数制造和使用者往往只取前四项，即与加速度无关项和与加速现在多数制造和使用者往往只取前四项，即与加速度无关项和与加速现在多数制造和使用者往往只取前四项，即与加速度无关项和与加速度成比例的项，来估计陀螺的主要漂移系数。度成比例的项，来估计陀螺的主要漂移系数。度成比例的项，来估计陀螺的主要漂移系数。度成比例的项，来估计陀螺的主要漂移系数。6.5 6.5 陀螺漂移的数学模型陀螺漂移的数学模型 2022/9/2128第28页，共54页，编辑于2022年，星期二l l从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法系数的方法系数的方法系数的方法固定位置法。固定位置法。固定位置法。固定位置法。6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。位置位置位置位置1 1 1 1 ：输出轴输出轴输出轴输出轴 x x x x 铅直向上，输入轴铅直向上，输入轴铅直向上，输入轴铅直向上，输入轴 y y y y 向北，自转轴向北，自转轴向北，自转轴向北，自转轴 z z z z 向西向西向西向西y y y yx x x xz z z z2022/9/2129第29页，共54页，编辑于2022年，星期二l l从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法漂移系数的方法漂移系数的方法漂移系数的方法固定位置法。固定位置法。固定位置法。固定位置法。6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，读取力矩器的电流值。读取力矩器的电流值。读取力矩器的电流值。读取力矩器的电流值。位置位置2 2：输出轴输出轴输出轴输出轴 x x x x 铅直向上，输入轴铅直向上，输入轴铅直向上，输入轴铅直向上，输入轴 y y y y 向南，自转轴向南，自转轴向南，自转轴向南，自转轴 z z z z 向东向东向东向东y y y yx x x xz z z z2022/9/2130第30页，共54页，编辑于2022年，星期二l l从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法移系数的方法移系数的方法移系数的方法固定位置法。固定位置法。固定位置法。固定位置法。6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，读取力矩器的电流值。统稳定后，读取力矩器的电流值。统稳定后，读取力矩器的电流值。统稳定后，读取力矩器的电流值。y y y yx x x xz z z z位置位置位置位置3 3 3 3：输出轴输出轴输出轴输出轴 x x x x 向西，输入轴向西，输入轴向西，输入轴向西，输入轴 y y y y 铅直向上，自转轴铅直向上，自转轴铅直向上，自转轴铅直向上，自转轴 z z z z 向北向北向北向北2022/9/2131第31页，共54页，编辑于2022年，星期二l l从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法移系数的方法移系数的方法移系数的方法固定位置法。固定位置法。固定位置法。固定位置法。6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，读取力矩器的电流值。统稳定后，读取力矩器的电流值。统稳定后，读取力矩器的电流值。统稳定后，读取力矩器的电流值。位置位置位置位置4 4 4 4：输出轴输出轴输出轴输出轴 x x x x 向西，输入轴向西，输入轴向西，输入轴向西，输入轴 y y y y 铅直向下，自转轴铅直向下，自转轴铅直向下，自转轴铅直向下，自转轴 z z z z 向南向南向南向南y y y yx x x xz z z z2022/9/2132第32页，共54页，编辑于2022年，星期二l l从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法移系数的方法移系数的方法移系数的方法固定位置法。固定位置法。固定位置法。固定位置法。6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。位置位置位置位置5 5 5 5：输出轴输出轴输出轴输出轴 x x x x 向西，输入轴向西，输入轴向西，输入轴向西，输入轴 y y y y 向北，自转轴向北，自转轴向北，自转轴向北，自转轴 z z z z 铅直向下铅直向下铅直向下铅直向下y y y yx x x xz z z z2022/9/2133第33页，共54页，编辑于2022年，星期二l l从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法移系数的方法移系数的方法移系数的方法固定位置法。固定位置法。固定位置法。固定位置法。6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。位置位置6 6：输出轴输出轴输出轴输出轴 x x x x 向西，输入轴向西，输入轴向西，输入轴向西，输入轴 y y y y 向南，自转轴向南，自转轴向南，自转轴向南，自转轴 z z z z 铅直向上铅直向上铅直向上铅直向上y y y yx x x xz z z z2022/9/2134第34页，共54页，编辑于2022年，星期二l l从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法漂移系数的方法漂移系数的方法漂移系数的方法固定位置法。固定位置法。固定位置法。固定位置法。6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，读取力矩器的电流值。统稳定后，读取力矩器的电流值。统稳定后，读取力矩器的电流值。统稳定后，读取力矩器的电流值。位置位置位置位置7 7 7 7：输出轴输出轴输出轴输出轴 x x x x 铅直向下，输入轴铅直向下，输入轴铅直向下，输入轴铅直向下，输入轴 y y y y 向北，自转轴向北，自转轴向北，自转轴向北，自转轴 z z z z 向东向东向东向东y y y yx x x xz z z z2022/9/2135第35页，共54页，编辑于2022年，星期二l l从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂从陀螺漂移模型出发，介绍用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法移系数的方法移系数的方法移系数的方法固定位置法。固定位置法。固定位置法。固定位置法。6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统所谓固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待系统稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。稳定后，读取力矩器的电流值。位置位置8 8：输出轴输出轴输出轴输出轴 x x x x 铅直向下，输入轴铅直向下，输入轴铅直向下，输入轴铅直向下，输入轴 y y y y 向南，自转轴向南，自转轴向南，自转轴向南，自转轴 z z z z 向西向西向西向西y y y yx x x xz z z z2022/9/2136第36页，共54页，编辑于2022年，星期二l l简单分析时，由于简单分析时，由于简单分析时，由于简单分析时，由于 通常很小，因此可得到通常很小，因此可得到通常很小，因此可得到通常很小，因此可得到：l l输出轴向上时输出轴向上时输出轴向上时输出轴向上时（第（第（第（第1 1 1 1、2 2 2 2两位置）：两位置）：两位置）：两位置）：l l输出轴向下时（输出轴向下时（输出轴向下时（输出轴向下时（第第第第7 7 7 7、8 8 8 8两位置）：两位置）：两位置）：两位置）：6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 2022/9/2137第37页，共54页，编辑于2022年，星期二当陀螺的输出轴存在端隙及力矩器设计不当时：当陀螺的输出轴存在端隙及力矩器设计不当时：当陀螺的输出轴存在端隙及力矩器设计不当时：当陀螺的输出轴存在端隙及力矩器设计不当时：实际使用时必须注意！通常取：实际使用时必须注意！通常取：实际使用时必须注意！通常取：实际使用时必须注意！通常取：6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 2022/9/2138第38页，共54页，编辑于2022年，星期二6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 由输入轴向上和向下两个位置可以得到由输入轴向上和向下两个位置可以得到由输入轴向上和向下两个位置可以得到由输入轴向上和向下两个位置可以得到l l输入轴向上时输入轴向上时输入轴向上时输入轴向上时（第（第（第（第3 3 3 3位置）：位置）：位置）：位置）：l l输入轴向下时输入轴向下时输入轴向下时输入轴向下时（第（第（第（第4 4 4 4位置）：位置）：位置）：位置）：2022/9/2139第39页，共54页，编辑于2022年，星期二由自转轴向上和向下两个位置可以得到由自转轴向上和向下两个位置可以得到由自转轴向上和向下两个位置可以得到由自转轴向上和向下两个位置可以得到l l自转轴向下时自转轴向下时自转轴向下时自转轴向下时（第（第（第（第5 5 5 5位置）：位置）：位置）：位置）：l l自转轴向上时自转轴向上时自转轴向上时自转轴向上时（第（第（第（第6 6 6 6位置）：位置）：位置）：位置）：6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 2022/9/2140第40页，共54页，编辑于2022年，星期二l l如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进一步分析，得到：一步分析，得到：一步分析，得到：一步分析，得到：l l由由由由 1 1 1 1、2 2 2 2、7 7 7 7、8 8 8 8位置得到位置得到位置得到位置得到：6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 2022/9/2141第41页，共54页，编辑于2022年，星期二l l由由由由 3 3、4 4位置得到位置得到位置得到位置得到：6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 l l如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进一步分析，得到：一步分析，得到：一步分析，得到：一步分析，得到：2022/9/2142第42页，共54页，编辑于2022年，星期二6.5 6.5 陀螺漂移系数的确定陀螺漂移系数的确定 l l如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进一步分析，如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进一步分析，如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进一步分析，如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据进一步分析，得到：得到：得到：得到：l l由由由由 5 5、6 6位置得到位置得到位置得到位置得到：2022/9/2143第43页，共54页，编辑于2022年，星期二6.6 6.6 陀螺测试与标定的说明陀螺测试与标定的说明一一一一 测试与标定的目的测试与标定的目的测试与标定的目的测试与标定的目的l l 考核环境适用性和生产制造质量考核环境适