陀螺仪漂移及测试.pptx

2023/2/2016.1 6.1 陀螺漂移的基本概念工程实际中的陀螺仪与陀螺仪模型有所差别，这工程实际中的陀螺仪与陀螺仪模型有所差别，这工程实际中的陀螺仪与陀螺仪模型有所差别，这工程实际中的陀螺仪与陀螺仪模型有所差别，这种差别的表现就是种差别的表现就是种差别的表现就是种差别的表现就是干扰力矩的存在干扰力矩的存在干扰力矩的存在干扰力矩的存在，干扰力矩破，干扰力矩破，干扰力矩破，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坏了陀螺仪的定轴性，使陀螺仪的角动量向量在坏了陀螺仪的定轴性，使陀螺仪的角动量向量在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化，包括其大小和方向。惯性空间中发生了变化，包括其大小和方向。惯性空间中发生了变化，包括其大小和方向。惯性空间中发生了变化，包括其大小和方向。一一 自由陀螺的漂移自由陀螺的漂移第1页/共53页2023/2/2026.1 6.1 陀螺漂移的基本概念二二 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，才能使一个当沿着陀螺输入轴的角速度等于什么数值时，才能使一个当沿着陀螺输入轴的角速度等于什么数值时，才能使一个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器输出为零。这个角速度闭环系统中实际使用的陀螺仪的信号器输出为零。这个角速度闭环系统中实际使用的陀螺仪的信号器输出为零。这个角速度闭环系统中实际使用的陀螺仪的信号器输出为零。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放大器第2页/共53页2023/2/2036.1 6.1 陀螺漂移的基本概念 对伺服状态的双自由对伺服状态的双自由对伺服状态的双自由对伺服状态的双自由度陀螺，其内环轴和外度陀螺，其内环轴和外度陀螺，其内环轴和外度陀螺，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，都有信号器和力矩器，都有信号器和力矩器，都有信号器和力矩器，且交叉连接，构成两个且交叉连接，构成两个且交叉连接，构成两个且交叉连接，构成两个闭环回路。可以用两个闭环回路。可以用两个闭环回路。可以用两个闭环回路。可以用两个力矩器的电流分别表示力矩器的电流分别表示力矩器的电流分别表示力矩器的电流分别表示沿两根轴的漂移角速度。沿两根轴的漂移角速度。沿两根轴的漂移角速度。沿两根轴的漂移角速度。假定陀螺在工作过程中假定陀螺在工作过程中假定陀螺在工作过程中假定陀螺在工作过程中力矩轴是正交的，总漂力矩轴是正交的，总漂力矩轴是正交的，总漂力矩轴是正交的，总漂移角速度为移角速度为移角速度为移角速度为：三三 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内环轴外环轴第3页/共53页2023/2/2046.2 6.2 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陀螺漂移产生的原因是作用在陀螺上的干扰陀螺漂移产生的原因是作用在陀螺上的干扰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，干扰力力矩根据干扰力矩的性质及其变化规律，干扰力力矩根据干扰力矩的性质及其变化规律，干扰力力矩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：矩可以分为两类：矩可以分为两类：矩可以分为两类：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，易于有规律、可试验或计算确定，易于有规律、可试验或计算确定，易于有规律、可试验或计算确定，易于补偿。补偿。补偿。补偿。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，无规律性。引起陀螺的随机漂移，无规律性。引起陀螺的随机漂移，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只能用统计方法来估计其概率统计只能用统计方法来估计其概率统计只能用统计方法来估计其概率统计特性。特性。特性。特性。第4页/共53页2023/2/205 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 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与加速度成比例的干扰力矩，例如由于陀螺质量偏心引起与加速度成比例的干扰力矩，例如由于陀螺质量偏心引起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。的干扰力矩。的干扰力矩。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与加速度平方成比例的干扰力矩，例如由非等弹性引起的与加速度平方成比例的干扰力矩，例如由非等弹性引起的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。干扰力矩。干扰力矩。干扰力矩。第5页/共53页2023/2/206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第6页/共53页2023/2/2076.3 6.3 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 伺服跟踪法的基本原理伺服跟踪法的基本原理第7页/共53页2023/2/208一一 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第8页/共53页2023/2/2096.3 6.3 陀螺测试的伺服跟踪法一一 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第9页/共53页2023/2/2010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 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第10页/共53页2023/2/20116.3 6.3 陀螺测试的伺服跟踪法二二 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，即陀螺输入轴与转台轴平行，并且要使，即陀螺输入轴与转台轴平行，并且要使，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。转台在地理坐标系中精确定向。转台在地理坐标系中精确定向。转台在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。第11页/共53页2023/2/2012首先首先首先首先在一段时间间隔内，在一段时间间隔内，在一段时间间隔内，在一段时间间隔内，观测转台观测转台观测转台观测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根根根据据据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通过计算求得在通过计算求得在通过计算求得在这段时这段时这段时这段时间间间间内地球相对惯性空间的转角内地球相对惯性空间的转角内地球相对惯性空间的转角内地球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 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第12页/共53页2023/2/2013三三 伺服跟踪法的转台轴的取向伺服跟踪法的转台轴的取向6.3 6.3 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第13页/共53页2023/2/20146.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法 一一 力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理记记 录装录装 置置放大器放大器加矩电流加矩电流力矩器力矩器信号器信号器IAOASA第14页/共53页2023/2/20156.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法 一一 力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理 力矩反馈法采用的是力矩平衡的静力学方法。必力矩反馈法采用的是力矩平衡的静力学方法。必力矩反馈法采用的是力矩平衡的静力学方法。必力矩反馈法采用的是力矩平衡的静力学方法。必须测量系统稳定后各参数的数值，对系统稳定性的须测量系统稳定后各参数的数值，对系统稳定性的须测量系统稳定后各参数的数值，对系统稳定性的须测量系统稳定后各参数的数值，对系统稳定性的判定有较高要求。判定有较高要求。判定有较高要求。判定有较高要求。电流记录装置必须具有足够分辨力和精度。电流记录装置必须具有足够分辨力和精度。电流记录装置必须具有足够分辨力和精度。电流记录装置必须具有足够分辨力和精度。对力矩器刻度因子的稳定性和线性度要求很高。对力矩器刻度因子的稳定性和线性度要求很高。对力矩器刻度因子的稳定性和线性度要求很高。对力矩器刻度因子的稳定性和线性度要求很高。力矩反馈法得到的是陀螺的瞬时漂移。力矩反馈法得到的是陀螺的瞬时漂移。力矩反馈法得到的是陀螺的瞬时漂移。力矩反馈法得到的是陀螺的瞬时漂移。第15页/共53页2023/2/2016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 一一 力矩反馈法法的原理力矩反馈法法的原理第16页/共53页2023/2/20176.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法 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 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zxylzolymg第17页/共53页2023/2/20186.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法 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 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zxylzoNKly第18页/共53页2023/2/20196.4 6.4 陀螺测试的力矩反馈法 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 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 zxylyoNK第19页/共53页2023/2/20206.5 6.5 陀螺漂移的数学模型 陀螺漂移的数学模型是指描述陀螺漂移变化规陀螺漂移的数学模型是指描述陀螺漂移变化规陀螺漂移的数学模型是指描述陀螺漂移变化规陀螺漂移的数学模型是指描述陀螺漂移变化规律的律的律的律的数学表达式数学表达式数学表达式数学表达式。在建立数学模型的基础上，漂移。在建立数学模型的基础上，漂移。在建立数学模型的基础上，漂移。在建立数学模型的基础上，漂移测试和数据处理的目的就转化为确定模型中参数的测试和数据处理的目的就转化为确定模型中参数的测试和数据处理的目的就转化为确定模型中参数的测试和数据处理的目的就转化为确定模型中参数的大小及其稳定性，分析这些参数与物理因素间的关大小及其稳定性，分析这些参数与物理因素间的关大小及其稳定性，分析这些参数与物理因素间的关大小及其稳定性，分析这些参数与物理因素间的关系，从而找到改进陀螺性能的方向和途径，并为陀系，从而找到改进陀螺性能的方向和途径，并为陀系，从而找到改进陀螺性能的方向和途径，并为陀系，从而找到改进陀螺性能的方向和途径，并为陀螺的使用提供依据。螺的使用提供依据。螺的使用提供依据。螺的使用提供依据。第20页/共53页2023/2/2021 漂移角速度包括漂移角速度包括漂移角速度包括漂移角速度包括三个基本分量三个基本分量三个基本分量三个基本分量，即与加速度无关，即与加速度无关，即与加速度无关，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的分量、正比于加速度的分量和正比于加速度平方的的分量、正比于加速度的分量和正比于加速度平方的的分量、正比于加速度的分量和正比于加速度平方的分量分量分量分量:6.5 6.5 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，正比一般说：漂移角速度包括与比力无关的分量，正比一般说：漂移角速度包括与比力无关的分量，正比一般说：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。于比力的分量和正比于比力平方的分量。于比力的分量和正比于比力平方的分量。于比力的分量和正比于比力平方的分量。第21页/共53页2023/2/20226.5 6.5 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:第22页/共53页2023/2/2023l 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 第23页/共53页2023/2/2024l 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 第24页/共53页2023/2/2025 模型只能近似地反映陀螺漂移的特性。随着制造模型只能近似地反映陀螺漂移的特性。随着制造模型只能近似地反映陀螺漂移的特性。随着制造模型只能近似地反映陀螺漂移的特性。随着制造工艺和试验手段的不断改进，精度的不断提高，误差工艺和试验手段的不断改进，精度的不断提高，误差工艺和试验手段的不断改进，精度的不断提高，误差工艺和试验手段的不断改进，精度的不断提高，误差模型将不断地发展和完善。不能认为现在采用的任意模型将不断地发展和完善。不能认为现在采用的任意模型将不断地发展和完善。不能认为现在采用的任意模型将不断地发展和完善。不能认为现在采用的任意一种模型是完全精确的。一种模型是完全精确的。一种模型是完全精确的。一种模型是完全精确的。使用模型时，要根据实际需要（主要是对精度的使用模型时，要根据实际需要（主要是对精度的使用模型时，要根据实际需要（主要是对精度的使用模型时，要根据实际需要（主要是对精度的要求）和测试条件的可能性，保留起主要作用的项，要求）和测试条件的可能性，保留起主要作用的项，要求）和测试条件的可能性，保留起主要作用的项，要求）和测试条件的可能性，保留起主要作用的项，忽略某些次要项，简化测试过程，提高测试效率。忽略某些次要项，简化测试过程，提高测试效率。忽略某些次要项，简化测试过程，提高测试效率。忽略某些次要项，简化测试过程，提高测试效率。6.5 6.5 陀螺漂移的数学模型 第25页/共53页2023/2/20266.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 第26页/共53页2023/2/2027从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺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。6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待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。系统稳定后，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 z第27页/共53页2023/2/20286.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待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。系统稳定后，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 z从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺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。第28页/共53页2023/2/2029从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺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。6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待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。系统稳定后，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 向北向北向北向北第29页/共53页2023/2/2030从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺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。6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待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。系统稳定后，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 z第30页/共53页2023/2/2031从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺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。6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待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。系统稳定后，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 z第31页/共53页2023/2/2032从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺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。6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待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。系统稳定后，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 z第32页/共53页2023/2/2033从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺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。6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待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。系统稳定后，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 z第33页/共53页2023/2/2034从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定从陀螺漂移模型出发，利用力矩反馈法来确定陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺漂移系数的方法陀螺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。6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 固定位置法是将安装陀螺的转台固定在某一位置，待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。系统稳定后，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 z第34页/共53页2023/2/2035l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，因此可通常很小，因此可通常很小，因此可通常很小，因此可得到得到得到得到：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）：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）：6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 第35页/共53页2023/2/2036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：6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 第36页/共53页2023/2/20376.6 6.6 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）：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）：第37页/共53页2023/2/2038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）：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）：6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 第38页/共53页2023/2/2039l l如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据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：进一步分析，得到：进一步分析，得到：进一步分析，得到：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：6.6 6.6 陀螺漂移系数的确定 第39页/共53页2023/2/2040由由 3 3、4 4位置得到位置得到：6.6 6.6 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，则对八位置的数据如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据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：进一步分析，得到：进一步分析，得到：进一步分析，得到：第40页/共53页2023/2/20416.6 6.6 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，则对八位置的数据如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据如果实际上需要考虑那些较小的系数，则对八位置的数据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：进一步分析，得到：进一步分析，得到：进一步分析，得到：由由 5 5、6 6位置得到位置得到：第41页/共53页2023/2/20426.7 6.7 陀螺测试与标定的说明一一 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用性和生产制造质量考核环境适用性和生产制造质量考核环境适用性和生产制造质量l l 评估设计指标，用于设计改进评估设计指标，用于设计改进评估设计指标，用于设计改进评估设计指标，用于设计改进l l 验证性能、摸索运动规律验证性能、摸索运动规律验证性能、摸索运动规律验证性能、摸索运动规律l l 评估寿命、存储等基本性能评估寿命、存储等基本性能评估寿命、存储等基本性能评估寿命、存储等基本性能l l 其它特殊需求其它特殊需求其它特殊需求其它特殊需求第42页/共53页2023/2/2043二二 测试与标定的过程测试与标定的过程l l 粗查粗查粗查粗查/粗检：检查元件是否满足设计粗检：检查元件是否满足设计粗检：检查元件是否满足设计粗检：检查元件是否满足设计/制造预期。制造预期。制造预期。制造预期。l l 静态测试静态测试静态测试静态测试/标定：采用多位置实验，测试主要性能参数。标定：采用多位置实验，测试主要性能参数。标定：采用多位置实验，测试主要性能参数。标定：采用多位置实验，测试主要性能参数。l l 动态测试：验证元件角运动或线加速度运动下的性能。动态测试：验证元件角运动或线加速度运动下的性能。动态测试：验证元件角运动或线加速度运动下的性能。动态测试：验证元件角运动或线加速度运动下的性能。l l 产品开发过程中的其它测试产品开发过程中的其它测试产品开发过程中的其它测试产品开发过程中的其它测试6.7 6.7 陀螺测试与标定的说明第43页/共53页2023/2/20446.7 6.7 陀螺测试与标定的说明三三 测试与标定设备要求测试与标定设备要求l l 专业性强、精度要求高、造价高、环境要求比较严格。专业性强、精度要求高、造价高、环境要求比较严格。专业性强、精度要求高、造价高、环境要求比较严格。专业性强、精度要求高、造价高、环境要求比较严格。l l 需要定期检验、检验设备要求高需要定期检验、检验设备要求高需要定期检验、检验设备要求高需要定期检验、检验设备要求高l l 数据记录与处理设备要求较高，通常采用计算机实现数据记录与处理设备要求较高，通常采用计算机实现数据记录与处理设备要求较高，通常采用计算机实现数据记录与处理设备要求较高，通常采用计算机实现数据的记录与实验设备的控制。数据的记录与实验设备的控制。数据的记录与实验设备的控制。数据的记录与实验设备的控制。第44页/共53页2023/2/20456.7 6.7 陀螺测试与标定的说明四四 主要设备主要设备l l 用于陀螺稳定性测用于陀螺稳定性测用于陀螺稳定性测用于陀螺稳定性测试的多位置稳定平试的多位置稳定平试的多位置稳定平试的多位置稳定平台，定位精度高，台，定位精度高，台，定位精度高，台，定位精度高，具有方位控制与测具有方位控制与测具有方位控制与测具有方位控制与测量的专用仪表。量的专用仪表。量的专用仪表。量的专用仪表。GrasebyGraseby 转台转台第45页/共53页2023/2/20466.7 6.7 陀螺测试与标定的说明l l 高精度速率转台，高精度速率转台，高精度速率转台，高精度速率转台，用于陀螺测量角速用于陀螺测量角速用于陀螺测量角速用于陀螺测量角速度传递函数的测试。度传递函数的测试。度传递函数的测试。度传递函数的测试。四四 主要设备主要设备第46页/共53页2023/2/20476.7 6.7 陀螺测试与标定的说明四四 主要设备主要设备l l 单轴速率转台单轴速率转台单轴速率转台单轴速率转台的结构的结构的结构的结构第47页/共53页2023/2/20486.7 6.7 陀螺测试与标定的说明四四 主要设备主要设备l l 高精度温控箱，用于高精度温控箱，用于高精度温控箱，用于高精度温控箱，用于陀螺温度特性测试。陀螺温度特性测试。陀螺温度特性测试。陀螺温度特性测试。第48页/共53页2023/2/20496.7 6.7 陀螺测试与标定的说明四四 主要设备主要设备摇摆速率摇摆速率转台转台第49页/共53页2023/2/20506.7 6.7 陀螺测试与标定的说明四四 主要设备主要设备亥姆霍兹线圈亥姆霍兹线圈第50页/共53页2023/2/20516.7 6.7 陀螺测试与标定的说明四四 主要设备主要设备l l 离心测试设备，离心测试设备，离心测试设备，离心测试设备，用于考核陀螺对大用于考核陀螺对大用于考核陀螺对大用于考核陀螺对大的连续的连续的连续的连续/变动加速变动加速变动加速变动加速度的承受能力和特度的承受能力和特度的承受能力和特度的承受能力和特性变化。性变化。性变化。性变化。离心机离心机第51页/共53页2023/2/20526.7 6.7 陀螺测试与标定的说明四四 主要设备主要设备l l 冲击与振动测试设冲击与振动测试设冲击与振动测试设冲击与振动测试设备，用于考核陀螺备，用于考核陀螺备，用于考核陀螺备，用于考核陀螺在冲击和振动状态在冲击和振动状态在冲击和振动状态在冲击和振动状态下性能变化，确定下性能变化，确定下性能变化，确定下性能变化，确定其可靠性指标。通其可靠性指标。通其可靠性指标。通其可靠性指标。通常是最后使用的测常是最后使用的测常是最后使用的测常是最后使用的测试设备。试设备。试设备。试设备。振动振动台台第52页/共53页2023/2/2053感谢您的观看！第53页/共53页