為提高液浮陀螺儀靜態(tài)誤差模型系數(shù)中二次項(xiàng)系數(shù)的標(biāo)定精度,提出了線振動(dòng)臺振動(dòng)整周期的方法來標(biāo)定液浮陀螺儀。在充分考慮線振動(dòng)臺的寄生轉(zhuǎn)動(dòng)和垂直度誤差,測試時(shí)產(chǎn)生的角振動(dòng)以及陀螺儀的安裝誤差的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了六位置法來標(biāo)定陀螺儀二次項(xiàng)系數(shù)的標(biāo)定方案。該方法抑制了線振動(dòng)臺的寄生轉(zhuǎn)動(dòng)、測試時(shí)產(chǎn)生的微小角振動(dòng)以及陀螺儀的安裝誤差對標(biāo)定精度的影響,能夠提高液浮陀螺儀在線振動(dòng)臺上測試的精度。最后進(jìn)行了相應(yīng)的誤差分析,驗(yàn)證了該方法能夠準(zhǔn)確的標(biāo)定出陀螺儀的二次項(xiàng)誤差模型系數(shù),標(biāo)定精度可達(dá)10^-4（°/h/g²）數(shù)量級。 

【文章來源】：振動(dòng)與沖擊. 2020,39(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

液浮陀螺儀在線振動(dòng)臺上的測試原理圖

通過改變陀螺儀I、O、S軸的方向來對靜態(tài)誤差模型中二次項(xiàng)誤差系數(shù)進(jìn)行辨識和標(biāo)定,具體安裝位置如圖2所示,位置1可以辨識出DII,位置2可以辨識出DOO,位置3可以辨識出DSS,位置4可以辨識出DIO,位置5可以辨識出DIS,位置6可以辨識出DOS。以DII項(xiàng)的辨識過程為例進(jìn)行說明,液浮陀螺儀的I、O、S軸分別對應(yīng)z、x、y方向。當(dāng)線振動(dòng)臺的輸入軸朝上,且與線振動(dòng)臺的運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí),其在線振動(dòng)臺上標(biāo)定的誤差模型為:

其他系數(shù)的不確定度表達(dá)式可采用求取偏導(dǎo)的方法推導(dǎo)出,下面對所提出的六位置標(biāo)定法進(jìn)行仿真分析。假設(shè)液浮陀螺儀的靜態(tài)誤差模型系數(shù)分別為:DF=1.048 6(°/h),DI=1.497 4(°/h/g),DO=0.804 3(°/h/g),DS=-0.158 1(°/h/g),DII=-2.379 5×10-2(°/h/g2),DOO=1.652 5×10-2(°/h/g2),DSS=1.952 3×10-2(°/h/g2),DIO=-1.693 0×10-3 (°/h/g2),DIS=-2.180 7×10-3(°/h/g2),DOS=2.096 9×10-3 (°/h/g2),線振動(dòng)臺的振動(dòng)頻率f為1～10 Hz,幅值為H0=0.03 m,地球自轉(zhuǎn)的角速率為ωie=15.041 1(°/h),緯度為L=45°,線振動(dòng)臺的振動(dòng)幅值的不確定度σH0=3×10-5 m,振動(dòng)頻率不確定度為σf=10-3 Hz,曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的不確定度σω=2πσf=2π×10-3 rad/s,陀螺儀輸出的不確定度σωd=10-4(°/h)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出液浮陀螺儀的靜態(tài)誤差模型系數(shù)不確定度隨線振動(dòng)臺的振動(dòng)頻率和振動(dòng)次數(shù)變化的關(guān)系,以DII和DIO項(xiàng)為例,其他二次項(xiàng)系數(shù)的變化關(guān)系相似,如圖3所示。從圖3及前文所推導(dǎo)的不確定度表達(dá)式中可以看出,振動(dòng)次數(shù)N不影響二次項(xiàng)系數(shù)的不確定度,將六個(gè)二次項(xiàng)系數(shù)的不確定度在不同振動(dòng)頻率下的變化繪制在一張圖中,并將局部進(jìn)行放大,如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于離心機(jī)的慣性儀表測試方法研究與誤差分析[D]. 王世明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]陀螺加速度計(jì)在精密線振動(dòng)臺上的測試方法及誤差分析[D]. 師少龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：3235127