【摘要】：陀螺儀作為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中重要的測量裝置,用于測量敏感運(yùn)動物體相對慣性空間的角運(yùn)動。動力調(diào)諧陀螺儀憑借其結(jié)構(gòu)簡單、精度較高、功耗較低等特點(diǎn),被廣泛地裝備在各軍工領(lǐng)域。而面對眾多的在裝設(shè)備,長時間的現(xiàn)場監(jiān)測與頻繁的在線診斷并不現(xiàn)實(shí),因此一種可以遠(yuǎn)程控制并實(shí)時監(jiān)測陀螺狀態(tài)的控制系統(tǒng)是動力調(diào)諧陀螺儀新的技術(shù)需求。本文提出了一種基于CompactRIO的動力調(diào)諧陀螺儀遠(yuǎn)程控制監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),為陀螺儀后續(xù)故障診斷與在線辨識的研究打下基礎(chǔ)。本文首先對動力調(diào)諧陀螺儀的表頭結(jié)構(gòu)模型與工作模式進(jìn)行分析,推導(dǎo)出其動力學(xué)方程,為再平衡回路的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種以CompactRIO為核心控制器的數(shù)字再平衡回路。該回路主要由外圍電路、C系列板卡、與CompactRIO組成。在回路搭建完成后,本文對系統(tǒng)的軟件功能部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),編寫了系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制與陀螺測試的相關(guān)程序。整體設(shè)計(jì)完成后,本文對系統(tǒng)進(jìn)行了一系列相關(guān)測試。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果,認(rèn)為系統(tǒng)初步實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目的,表明了設(shè)計(jì)方案的可行性。本文最后對系統(tǒng)的不足進(jìn)行了總結(jié),并對之后在線辨識與故障診斷功能提出設(shè)想。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH824.3
【圖文】：

°/h 和 0.01°/h 的精度[7][8][9]。到了 90 年代，隨MS 陀螺也應(yīng)運(yùn)而生。這種陀螺儀在體積、價格，但是受限于精度不高，因此廣泛應(yīng)用在電子產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，新型陀螺的性能優(yōu)勢愈發(fā)明顯結(jié)構(gòu)影響，噪聲大、不防撞擊、帶寬窄的缺點(diǎn)也本世紀(jì)初，陀螺儀需求量大，而動力調(diào)諧陀螺儀度較高等特點(diǎn)，廣泛地裝備在各中導(dǎo)航系統(tǒng)中。 HT-T4 動力調(diào)諧陀螺儀在鉆井領(lǐng)域中有著廣泛360G 大角速率動力調(diào)諧陀螺儀廣泛裝配在戰(zhàn)術(shù)位，眾多的在裝設(shè)備仍需對陀螺儀進(jìn)行測試維護(hù)發(fā)展方向已經(jīng)不再是單純的提高精度，而是轉(zhuǎn)向多的設(shè)備，長時間的現(xiàn)場監(jiān)測與頻繁的在線診斷制并實(shí)現(xiàn)陀螺監(jiān)測系統(tǒng)是動力調(diào)諧陀螺儀相關(guān)

1.2 再平衡回路的發(fā)展及現(xiàn)狀動力調(diào)諧陀螺儀受撓性結(jié)構(gòu)的機(jī)械限制，需要搭配鎖定伺服回路形成閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)的間接測量。如圖1-2所示，動力調(diào)諧陀螺儀測試回路由兩部分組成，

圖 1-4 傳統(tǒng)儀器與虛擬儀器的框架對比傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的傳感器、控制器與計(jì)算機(jī)三者是分離的，通常控制器首先響應(yīng)傳感器輸出，并將處理結(jié)果傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，通過計(jì)算機(jī)處理后利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程的傳輸與控制，實(shí)時性較差[21]。而虛擬儀器由于其兼具信號采集、信號分析、信號處理、信號顯示等功能，能夠很好地解決傳統(tǒng)儀器實(shí)時性與交互性差的問題。虛擬儀器將傳統(tǒng)的控制器部分與計(jì)算機(jī)部分作為一個整體響應(yīng)傳感器信號，同時可以直接利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)傳輸，相對于原有的控制方法更加的靈活與簡便。1.4 論文的主要工作本文以實(shí)現(xiàn)動力調(diào)諧陀螺儀遠(yuǎn)程控制與監(jiān)測為系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的，提出了一種以CompactRIO 為核心控制器的設(shè)計(jì)方案。初步實(shí)現(xiàn)陀螺儀的遠(yuǎn)程閉環(huán)控制與狀態(tài)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙建遠(yuǎn);李醒飛;田凌子;;基于BJ輔助變量法實(shí)現(xiàn)動力調(diào)諧陀螺儀的閉環(huán)辨識[J];光學(xué)精密工程;2014年11期

2 楊光;李醒飛;孫建;趙建遠(yuǎn);;動力調(diào)諧陀螺儀模型快速開環(huán)辨識[J];天津大學(xué)學(xué)報;2013年02期

3 曾偉;師彥榮;;虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J];中國西部科技;2010年30期

4 倪瑞萍;黃昶;周晨辰;;FPGA技術(shù)在CompactRIO中的應(yīng)用[J];微計(jì)算機(jī)信息;2010年17期

5 佟亮;牛皖閩;李艷東;馬吉臣;;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的陀螺儀故障診斷[J];計(jì)算機(jī)測量與控制;2009年11期

6 袁平;丁峰;;多變量ARX-like系統(tǒng)的遞階最小二乘估計(jì)(英文)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2008年04期

7 肖奇軍;陳文元;崔峰;李勝勇;張衛(wèi)平;;靜電懸浮轉(zhuǎn)子微陀螺再平衡回路設(shè)計(jì)[J];中國慣性技術(shù)學(xué)報;2007年05期

8 任賓;馬建輝;;液浮速率積分陀螺再平衡回路的數(shù)字化[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報;2006年03期

9 王妍,張春熹,劉鎮(zhèn)平;閉環(huán)光纖陀螺數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)與仿真[J];光電工程;2004年S1期

10 楊定新,陶俊勇,陶利民;基于模型參數(shù)辨識的動力調(diào)諧陀螺故障診斷方法[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2000年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 田凌子;基于硬件實(shí)時技術(shù)的陀螺儀性能分析系統(tǒng)[D];天津大學(xué);2014年

2 趙靜;再平衡回路模型分析與噪聲消除[D];天津大學(xué);2014年

3 劉冬;動力調(diào)諧陀螺儀數(shù)字再平衡回路的設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2010年

本文編號：2752428