半球諧振陀螺是一種壽命長(zhǎng)、可靠性高、精度高的高性能陀螺,有著廣闊的發(fā)展前景。但是目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)半球諧振陀螺主要為力反饋形式,產(chǎn)量低、應(yīng)用范圍較為有限。因此提出了一種全新的全角控制模式的半球諧振陀螺,對(duì)其建模和控制方法進(jìn)行了研究,目的在于使半球諧振陀螺得到進(jìn)一步的發(fā)展。本文的主要研究?jī)?nèi)容概述如下:介紹了半球諧振陀螺的工作原理;介紹了力反饋式陀螺表頭的組成部分和結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)了全角控制模式陀螺的結(jié)構(gòu),并分析了這一結(jié)構(gòu)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì);通過(guò)ANSYS有限元仿真,明確了諧振子的振動(dòng)特性,分析了諧振子結(jié)構(gòu)與諧振頻率之間的關(guān)系,確定了一組表現(xiàn)較好的諧振子參數(shù)。根據(jù)薄殼理論推導(dǎo)了諧振子的幾何方程、力平衡方程及物理方程;將上述方程與諧振子半球殼相結(jié)合,得到了諧振子的動(dòng)力學(xué)方程;求解了無(wú)外載荷作用下二階諧振狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)方程,解釋了半球諧振陀螺進(jìn)動(dòng)的原理。建立了振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的模型;在該模型的基礎(chǔ)上,給出了諧振子的安裝誤差的具體定義及量化描述,并通過(guò)仿真分析了該誤差對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)輸出的影響;設(shè)計(jì)了一種諧振子靜態(tài)安裝誤差的辨識(shí)方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)安裝誤差高精度的辨識(shí)。分析了全角控制方案的振型角檢測(cè)原理,設(shè)計(jì)了電極配置方案及整體的控制和檢測(cè)回路的具體流程,明確了激勵(lì)信號(hào)的形式并提出了電容轉(zhuǎn)換電壓的實(shí)際解決方案,實(shí)現(xiàn)了全角模式的控制;介紹了全角控制方案與力反饋控制方案的區(qū)別,分析了全角控制方案的優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TN96
【部分圖文】：

圖 1-1 世界上第一個(gè)半球諧振陀螺美國(guó)海軍的資助下，Delco 公司才開(kāi)始 世紀(jì) 80 年代初期，Delco 公司開(kāi)發(fā)出了用熔融石英材料制作的諧振子的陀螺 B邊為 Block 10 HRG，右邊為 Block 20 HRG 的諧振子品質(zhì)因數(shù)超過(guò)了710 美國(guó)大地刺激了 HRG 的發(fā)展 圖 1-2 Block 10 HRG 和 Block 20 HRG

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文圖 1-1 世界上第一個(gè)半球諧振陀螺 年，在美國(guó)海軍的資助下，Delco 公司才開(kāi)始重新 20 世紀(jì) 80 年代初期，Delco 公司開(kāi)發(fā)出了直徑0 和采用熔融石英材料制作的諧振子的陀螺 Block 中左邊為 Block 10 HRG，右邊為 Block 20 HRG k 20 HRG 的諧振子品質(zhì)因數(shù)超過(guò)了710 美國(guó)海軍果極大地刺激了 HRG 的發(fā)展

濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文螺的在應(yīng)用方面飛速發(fā)展，首先是半球證明，其次是大幅減小尺寸的 HRG130HRG 產(chǎn)品的核心系列 但是在這一階段司針對(duì)飛機(jī)導(dǎo)航用慣性參考裝置開(kāi)發(fā)了 初始型號(hào)為 HRG158X，不久后又基于采用 6 軸冗余設(shè)計(jì)的 Carousel-404 慣導(dǎo)用該系統(tǒng)在波音 747 型號(hào)飛機(jī)上進(jìn)行了陀螺儀在飛機(jī)飛行應(yīng)用中表現(xiàn)極為出色發(fā)生一次故障，確立了半球諧振陀螺獨(dú)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2807903