浮球平臺電容式姿態(tài)測量系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-02-15 02:15
浮球平臺是一種無框架高精度的新型慣性測量平臺。內(nèi)球體和外球殼的結(jié)構(gòu)使得浮球平臺有較高的測量精度和很強的適應能力。姿態(tài)測量系統(tǒng)是浮球平臺的關(guān)鍵子系統(tǒng)。本文研究了浮球平臺的電容式姿態(tài)測量系統(tǒng),主要工作包括以下幾個方面:1.依據(jù)電容傳感器工作原理提出了俯仰角和滾動角的測量方法。由于姿態(tài)測量系統(tǒng)的接受帶與偏航角通道重合,著重闡述了偏航角測量方法與俯仰角和滾動角的測量方法的區(qū)別。2.依據(jù)角度測量原理,建立了連續(xù)型姿態(tài)帶仿真模型,仿真分析了輸出電流信號與激勵信號的相位差、姿態(tài)帶極板間距和接收帶寬度對電容量的影響、輸出信號相位差與激勵帶位置之間的關(guān)系、偏航角的測量方法。分析結(jié)果表明,姿態(tài)帶極板間距越小,接收帶寬度越大,電容量越大。輸出信號相位差與激勵帶位置之間有一一對應的線性關(guān)系,然而,連續(xù)型分布結(jié)構(gòu)兩部分導體之間的空隙會導致較大的偏航角測量盲區(qū)。3.在連續(xù)型激勵帶基礎(chǔ)上加以改進,研究了兩種離散結(jié)構(gòu)的激勵帶:不交叉型離散結(jié)構(gòu)和交叉型離散結(jié)構(gòu),仿真分析了激勵帶上四個不同位置輸出姿態(tài)角和姿態(tài)角誤差、偏航角精值測量線性度。對比結(jié)果表明,兩種離散結(jié)構(gòu)在四個不同位置輸出的相位差信號趨勢相近,從整體上看,不交叉...
【文章來源】:國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究工作
第二章 浮球平臺電容式姿態(tài)測量原理
2.1 浮球平臺的工作原理
2.1.1 內(nèi)球懸浮原理
2.1.2 內(nèi)球穩(wěn)定原理
2.1.3 電氣系統(tǒng)設(shè)計
2.1.4 溫控系統(tǒng)設(shè)計
2.2 浮球式慣性平臺姿態(tài)測量原理
2.2.1 電容傳感器原理
2.2.2 坐標系定義
2.2.3 姿態(tài)帶的結(jié)構(gòu)組成
2.2.4 角度測量原理
2.3 本章小結(jié)
第三章 連續(xù)型姿態(tài)帶分析
3.1 連續(xù)型姿態(tài)帶結(jié)構(gòu)及作用
3.1.1 連續(xù)型激勵帶結(jié)構(gòu)
3.1.2 接收帶結(jié)構(gòu)
3.2 連續(xù)型姿態(tài)帶姿態(tài)測量仿真計算
3.2.1 姿態(tài)帶極板間距δ對電容信號的影響
3.2.2 接收帶寬度
3.2.3 輸出電流相位對比
3.2.4 輸出相位差信號與激勵帶位置之間的關(guān)系
3.2.5 偏航角測量仿真
3.3 本章小結(jié)
第四章 離散型姿態(tài)帶分析
4.1 不交叉離散型姿態(tài)帶結(jié)構(gòu)特點及作用
4.1.1 建立不交叉離散激勵帶模型
4.1.2 不交叉離散姿態(tài)帶仿真計算
4.2 交叉離散型姿態(tài)帶結(jié)構(gòu)特點及作用
4.2.1 建立交叉離散型激勵帶模型
4.2.2 交叉離散型姿態(tài)帶仿真計算
4.3 本章小結(jié)
第五章 姿態(tài)測量系統(tǒng)整體工作機理分析
5.1 激勵帶結(jié)構(gòu)方案對比與選型
5.2 不交叉離散型激勵帶性能分析
5.2.1 測量噪聲對信號的影響
5.2.2 激勵信號頻率對姿態(tài)角測量的影響
5.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
5.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
5.3.2 系統(tǒng)測量角度機理
5.4 系統(tǒng)優(yōu)缺點以及改進方法
5.5 本章小結(jié)
結(jié)束語
工作總結(jié)
研究展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
本文編號:3034248
【文章來源】:國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究工作
第二章 浮球平臺電容式姿態(tài)測量原理
2.1 浮球平臺的工作原理
2.1.1 內(nèi)球懸浮原理
2.1.2 內(nèi)球穩(wěn)定原理
2.1.3 電氣系統(tǒng)設(shè)計
2.1.4 溫控系統(tǒng)設(shè)計
2.2 浮球式慣性平臺姿態(tài)測量原理
2.2.1 電容傳感器原理
2.2.2 坐標系定義
2.2.3 姿態(tài)帶的結(jié)構(gòu)組成
2.2.4 角度測量原理
2.3 本章小結(jié)
第三章 連續(xù)型姿態(tài)帶分析
3.1 連續(xù)型姿態(tài)帶結(jié)構(gòu)及作用
3.1.1 連續(xù)型激勵帶結(jié)構(gòu)
3.1.2 接收帶結(jié)構(gòu)
3.2 連續(xù)型姿態(tài)帶姿態(tài)測量仿真計算
3.2.1 姿態(tài)帶極板間距δ對電容信號的影響
3.2.2 接收帶寬度
3.2.3 輸出電流相位對比
3.2.4 輸出相位差信號與激勵帶位置之間的關(guān)系
3.2.5 偏航角測量仿真
3.3 本章小結(jié)
第四章 離散型姿態(tài)帶分析
4.1 不交叉離散型姿態(tài)帶結(jié)構(gòu)特點及作用
4.1.1 建立不交叉離散激勵帶模型
4.1.2 不交叉離散姿態(tài)帶仿真計算
4.2 交叉離散型姿態(tài)帶結(jié)構(gòu)特點及作用
4.2.1 建立交叉離散型激勵帶模型
4.2.2 交叉離散型姿態(tài)帶仿真計算
4.3 本章小結(jié)
第五章 姿態(tài)測量系統(tǒng)整體工作機理分析
5.1 激勵帶結(jié)構(gòu)方案對比與選型
5.2 不交叉離散型激勵帶性能分析
5.2.1 測量噪聲對信號的影響
5.2.2 激勵信號頻率對姿態(tài)角測量的影響
5.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
5.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
5.3.2 系統(tǒng)測量角度機理
5.4 系統(tǒng)優(yōu)缺點以及改進方法
5.5 本章小結(jié)
結(jié)束語
工作總結(jié)
研究展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
本文編號:3034248
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