基于光纤陀螺技术的三轴振动转角测试

提出了基于光纤陀螺技术的三轴振动转角测试方法,根据三轴试验需求组建了光纤陀螺转角测试系统.通过三轴振动试验应用该系统对振动台台面的转角位移进行了实测,对振动台面的实时角速度信号进行频域分析和处理.结果表明:基于光纤陀螺技术的三轴振动转角测试系统方案的可行性与正确性.     

基于小波多尺度变换的光纤陀螺振动误差分析与补偿

针对振动环境对光纤陀螺性能的影响,对某型号的光纤陀螺进行了线振动实验并对实验结果进行了Allan方差分析。利用小波多尺度变换提取了光纤陀螺误差模型中的各误差项,分析并验证了零漂及噪声误差与Allan方差分析误差系数中的量化噪声、角度随机游走以及零偏误差与误差系数中的零偏稳定性、速率随机游走、速率斜坡之间的对应关系。随后利用RBF神经网络对小波多尺度分析提取的零偏误差建立模型并进行了补偿。仿真结果表明,本文提出的方法有效减小了振动环境下各误差项对光纤陀螺性能的影响,Allan方差分析结果中的五个误差系数均有较大下降,其中两项误差系数下降了一个数量级及以上,极大提高了光纤陀螺在振动环境下的输出精度,对光纤陀螺在振动环境下的误差研究具有重要指导意义。     

基于小波多尺度分析的光纤陀螺振动误差分析与建模

针对振动环境对光纤陀螺性能的影响,对某型号的光纤陀螺进行了线振动实验并对实验结果进行了Allan方差分析。利用小波多尺度变换提取了光纤陀螺误差模型中的各误差项,分析并验证了零漂及噪声误差与Allan方差分析误差系数中的量化噪声、角度随机游走以及零偏误差与误差系数中的零偏稳定性、速率随机游走、速率斜坡之间的对应关系。随后利用RBF神经网络对小波多尺度分析提取的零偏误差建立模型并进行了补偿。仿真结果表明,本文提出的方法有效减小了振动环境下各误差项对光纤陀螺性能的影响, Allan方差分析结果中的五个误差系数均有较大下降,其中两项误差系数下降了一个数量级及以上,极大提高了光纤陀螺在振动环境下的输出精度,对光纤陀螺在振动环境下的误差研究具有重要指导意义。     

反射强度调制式光纤声音传感器优化设计与研究

反射强度调制式光纤声音传感器具有结构简单、灵敏度高、抗电磁场和射频干扰等优点。对反射式光纤声音传感器膜片的振动特性进行了理论推导和有限元分析,得出振动膜片几何参数和振动特性之间的关系及其膜片的设计方法。设计了结构简单的传感器探头,并以1310 nm波长的激光器为光源研制了光纤声音传感器。对所研制的光纤声音传感器进行了实验研究,实验测得传感器的频响为350 Hz~7.5 kHz;灵敏度为416.7mV/Pa。     

陀螺稳定平台的有限元模态分析

陀螺稳定平台是制导武器的核心部件之一,平台结构性能好坏直接影响制导武器的工作精度和可靠性.应用有限元模态分析理论,对该平台的结构动态特性进行研究,目的是为对平台进行结构动力学修改和结构优化设计提供依据,以便提高平台的工作精度和可靠性.运用uG建立某陀螺稳定平台的三维实体模型,进行合理简化后,建立该平台的有限元模型.采用有限元数值计算方法,计算得到该平台前七阶模态的频率及振型,各阶模态的频率均满足要求.并提出了改善该平台结构动态性能的措施.     

金属壳谐振陀螺研究进展

金属壳谐振陀螺是振动陀螺的一个重要分支,其敏感结构为金属制成的壳体,称为金属谐振子,当谐振子随载体旋转时,哥氏效应引起敏感结构振型的"移动"是其对"旋转"敏感的基本表现形式.金属壳谐振陀螺不仅具有传统陀螺的惯性品质,而且具有能够抗高过载、量程大的特点,这是其他类型陀螺所不具备的.本文综述了金属壳谐振陀螺的研究进展,从设计思想、理论建模、结构设计、信号处理等方面进行了讨论,并指出了金属壳谐振陀螺的发展趋势.     

光纤陀螺捷联系统振动误差补偿研究

针对舰船振动环境对光纤陀螺捷联系统性能的影响,提出基于神经网络的非线性数学补偿方案。对加速度计信息作傅里叶分析,进行振动特征提取;利用提取的振动特征值作为输入向量进行BP神经网络训练,建立光纤陀螺误差输出模型;对陀螺进行在线补偿,减小振动引起的漂移误差,提高了捷联系统初始对准精度。     

基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺振型检测技术

振动陀螺谐振子振型一般采用激光进行非接触式测量,这种方法存在设备成本高、操作复杂、效率低等问题,因此,提出了一种基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺谐振子振型测试方法。该方法利用体积小,指向性高的MEMS声传感器对谐振子振动声场进行高分辨率测量,获得精确的谐振子振动分布情况,建立了谐振子声波测试实验系统,进行了测试实验,并与激光测振仪的测量结果进行比对。实验结果表明,该测试系统具有较高的振型测量精度。这种测试方法成本低,操作简便,测量精度高,可以实现谐振子振型的高精度快速测量,为后续的谐振子修形及陀螺控制提供重要基础。     

大型建筑结构模态测试系统的研究

设计了一种大型建筑结构模态测试系统.利用该系统对某高层住宅楼进行了现场数据采集;分别采用时域和频域法对采集数据进行了信号处理,得出振动频率和模态振型.结果表明该振动测试系统可以可靠地同步测量出高层住宅楼的多点振动数据,模态分析结果可以显示出不同载荷下振动参数的差异性.对大型建筑结构力学性能与健康状态的检测具有一定的参考价值.     

耦合结构对音叉式陀螺振动特性的影响

耦合结构对MEMS音叉式陀螺振动特性具有重要影响。针对一种典型结构的音叉式陀螺及其耦合结构,在分析其工作原理的基础上,建立了其驱动模态的振动模型。基于该模型,计算了在陀螺刚度不对称、驱动力幅值不对称及质量不对称三种情况下,该耦合结构对陀螺振动特性的影响。利用有限元仿真软件,对该耦合结构在三种情况下对陀螺振动特性的影响进行了仿真比较。计算与仿真结果表明,通过改变耦合结构尺寸,能够调整陀螺固有频率,进而对振动特性产生影响。根据结果,提出了音叉式陀螺耦合结构的设计准则。     

振动对光纤陀螺线形测量系统影响分析

在使用光纤陀螺测量系统对桥梁线形进行测量的过程中,由于线形测量结果是通过积分算法得到的,所以来自汽车发动机和路面不平的振动影响会给测量结果带来巨大的误差,并且这类误差会随着测量时间和距离的增加变得越来越大,呈现出发散的特性;为了减小这些振动给测量结果带来的误差,可以使用时频分析的手段,通过时间信息和运动速度得到位置和路况信息,进而得到不同路况下的频域特点;选择路面完好的路段进行实验,点状减速带代表路面不平,使用Morlet小波对光纤陀螺采集到的信号进行时频分析,发现了不同工况下带来的振动噪声信号的频域特点,并且确定了27 Hz以上均为振动带来的噪声信号;在实际对某跨江大桥的线形测量中,使用切比雪夫滤波器去除光纤陀螺所采集到27 Hz以上的噪声信号,相比没有使用低通滤波处理的线形,测量精度提高了50%。     

采用有限元模型对武器发射架的仿真

当武器发射架固有频率处于激振频率范围内,在武器发射中产生的振动通常会影响武器的发射精度,所以了解发射架的固有频率及其相应的频率响应是对武器发射架进行振动控制的前提。该文借助MSC．NASTRON大型有限元分析软件首先对某型武器装备的武器发射架模型进行模态仿真分析。并通过模态仿真分析得出该发射架对武器发射精度影响最大的部分。其次对武器发射架进行频率响应的仿真可以得出影响发射精度最大的频率范围,并根据仿真的结果得出对下一步振动主动控制实验很有意义的结论。     

压电式加速度传感器的频响检测分析

频响特性是传感器的重要指标,频响分析是一种得到广泛应用的系统分析方法。介绍了一种频率响应检测技术的实现方法,论述了振动信号采集、分析程序的实现,检测的硬件系统主要为多通道高速采集卡、信号发生调理装置。利用该检测系统对不同厂家、型号的压电式加速度传感器进行检测实验,实验结果表明此系统可以完成对压电式加速度传感器的频响检测分析。     

基于nCode DesignLife的车载扬声器盆架振动疲劳分析

针对某100 mm车载扬声器盆架结构的疲劳问题,采用基于功率谱密度(Power Spectrum Density,PSD)的频域分析法对其进行疲劳可靠性分析.应用ANSYS Workbench,先对扬声器单元进行有限元模态分析获得其固有频率和振型,再基于模态分析进行谐响应分析获得其频率响应函数(Frequency Response Function,FRF).将有限元分析结果导入到n Code Design Life,施加加速度PSD载荷进行振动疲劳分析,获得盆架在x,y和z方向上各自8 h的振动疲劳损伤,从而对盆架的疲劳可靠性进行评估.对照实物扬声器样品的疲劳耐久试验结果,为扬声器盆架结构设计提出一些建议.     

船舶轴系纵向振动共振转换器的设计与优化

针对某船舶轴系进行模态和谐响应分析,对该轴系进行共振转换器（Resonance Changer,RC）的结构设计.基于动力调频减振理论和一维搜索法,对该RC进行优化设计,获得最佳参数.通过对比未加RC和加装已优化RC前后轴系的固有频率和关键位置处最大振幅,发现加装RC后,轴系1阶固有频率提高2倍以上,关键位置处的最大振幅降低约90%,调频减振效果明显.     

掘进机截割部振动特性分析与仿真

根据掘进机截割部的工作状态,在假设煤壁的单轴压缩强度恒定等条件下,建立了截割部的振动方程,利用ADAMS/Vibration振动模块对实体模型进行自由振动分析和强迫振动分析,得到系统各阶模态主振型、频率响应曲线等振动特性,为验证掘进机工作过程中的动力特性及掘进机结构优化的提供了依据。     

基于小波阈值消噪的陀螺信号的抗差估计

为了削弱陀螺漂移对光纤陀螺寻北精度的影响,在小波阈值消噪的基础上,采用抗差估计处理陀螺信号.首先进行频谱分析,确定相应的多分辨分析尺度及对不同尺度下的高频系数采取的措施.对噪声占主要成份的尺度层其高频系数置零,对噪声与有用信号都存在的尺度层进行小波阈值消噪处理.然后将抗差估计应用于陀螺数据的处理,利用一次抗差估计求得的观测残差再用中位数法求得均方差因子,采用高崩溃污染率的初值辅以IGGⅢ方案迭代解算的混合算法.计算结果表明这种方法能够有效地抵制异常扰动的影响,提高了寻北精(密)度.