地磁线圈对陀螺的修正技术

针对陀螺作为惯性测量系统测量飞行体姿态的重要器件存在零点漂移误差的问题,本文提出使用地磁线圈测量飞行体的旋转角速度,根据磁线圈输出信号的特征点或变化周期对陀螺测得的信号进行修正.详述了利用线圈的磁通量变化测量飞行体飞行姿态的原理,并由法拉第电磁感应定律推导出飞行体旋转角速度的计算公式.     

基于FPGA脉冲计数的瞬时角加速度测量系统

设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)脉冲计数原理的瞬时角加速度测量系统。该系统可以跟踪测量转轴的瞬时角加速度,且能够补偿因编码器原理、工艺和安装偏差产生的周期性非线性系统误差,从而显著提高测量精度。该系统利用FPGA高速并行的特点,采用乒乓流水线采集机制,对磁旋转编码器的输出脉冲进行精确实时测量,在校正过程中通过计算测量波形相对于理论波形的偏差特征值来拟合出补偿系数,实现在测量过程中对瞬时角加速度测量误差的补偿。实验表明：该系统具有高精度和高分辨率,可以有效补偿由旋转编码器波形偏差而导致的瞬时测量误差,提高测试精度。     

增量式光学编码器 IAS 信号误差建模及补偿

增量式光学编码器在制造与安装的过程中不可避免的会出现刻线误差和细分误差,这些误差会降低角度测量的精度并导致瞬时角速度(IAS)信号波动,研究刻线与细分误差的补偿途径有重要意义,但现有方法存在误差补偿效率低,不易现场应用等局限。针对上述问题,本文首先对增量式光学编码器的刻线误差与细分误差进行分析并建立误差模型,揭示了刻线误差、细分误差与IAS信号波动之间的联系。在此基础上提出了一种使用IAS信号对增量式光学编码器刻线与细分误差进行补偿的方法,该方法具有效率高、无需对编码器进行改装等优点。通过仿真分析对本文所建立的误差模型的正确性与误差估计方法的可行性进行了验证,并在RV传动实验台上对伺服电机末端的增量式光学编码器进行刻线与细分误差补偿,最后使用光学旋转平台对增量式光学编码器误差进行测量,通过对比分析验证了本文所提方法的有效性。     

一种新型微惯性测量组合捷联惯导系统的研究

在大动态环境下,测量载体的角速度的陀螺仪已经很难满足陀螺仪量程的要求。本文针对具有大角速度和大角加速度的短时飞行的动态载体,利用加速度计的输出公式和惯性器件的测量值,解算出载体质心的线加速度和角速度;根据微惯性测量组合捷联惯导系统原理设计了微惯性测量组合的安装方案并且论证了该组合方案的优越性;通过MATLAB软件对该方案经行了仿真,结果表明该方案有效提高了系统精度。     

基于Hilbert变换的时变转动惯量测量研究

针对时变转动惯量测量的问题,建立基于扭摆法的时变转动惯量测量模型,提出基于Hilbert变换的时变转动惯量计算方法。根据分析动力学的原理,利用第二类拉格朗日方程建立基于时变转动惯量的单自由度扭摆运动方程。对物体的角位移信号进行Hilbert变换并构造解析信号。利用角位移信号的瞬时角频率和包络信号计算扭摆运动的瞬时无阻尼固有频率。根据瞬时无阻尼固有频率求出物体的转动惯量。利用基于气浮转台的扭摆系统,对转动惯量线性变化的试验样件进行转动惯量测量。由于测量系统采用气浮转台,因此,消除机械摩擦力对转动惯量测量的影响。试验结果表明,试验样件的转动惯量测量值的相对误差小于0.5%,从而验证基于Hilbert变换的时变转动惯量测量方法的有效性。     

液压系统高精度瞬时转速测量新方法（英文）

液压系统的瞬时转速蕴含着设备丰富的运行信息,其精确提取是进行状态监测和故障诊断的基础。针对现有基于数据采集卡进行瞬时转速测量时对硬件要求太高的问题,提出了一种高精度测量新方法。本方法从磁电式传感器采集到的测速齿盘脉冲方波信号,获取每个齿的时间位移信息,利用3次样条插值方法对时间-位移曲线进行插值,进而采用五点数字微分公式来计算瞬时转速。实验结果表明,本方法提高了测速分辨率,降低了量化误差,采用少齿数低采样频率的硬件设备也可获得高精度的瞬时转速信号。相关研究成果为提高瞬时转速测量精度提供了理论基础与方法支持。     

航空火控系统软件速率陀螺分析

主要研究了航空火控系统软件速率陀螺的组成和工作原理.航空火控系统软件速率陀螺是通过对载机的航姿角进行数值微分和坐标转换等数学方法计算出来载机角速度,对角速度计算工作式、姿态角信号变换电路及计算机处理的软件预编程序等进行分析.采用软件速率陀螺其故障率、可维护性、寿命、体积、重量及功耗等方面大大优于硬件陀螺,从而增加角速度测量的余度,提高其可靠性.     

变转速液压系统瞬时转速测量与误差分析（英文）

为实时监测柱塞马达的运行状态,准确测量瞬时转速,结合基于工控机与数据采集卡的瞬时转速测量原理与算法,讨论了数据量化误差的主要来源、影响机理以及处理方法,利用LabVIEW与Matlab混合编程的方法,设计了变转速液压系统柱塞马达瞬时转速的测量系统,通过实验验证了测速系统的可行性。仿真与实验结果表明,采样频率对马达转速测量具有重要影响。提高采样频率可以减小数据量化误差、提高测量精度。     

基于科式惯性力产生原理的机械式角速度传感器

根据科式惯性力产生原理的基本公式F_c=2mv_rω,设计了一套机械式角速度传感器装置。仪器固连在作定轴转动的构件上,同时仪器内部构件作相对直线往复平移运动,引起了两侧贴有应变片的构件的变形,从而产生了科氏惯性力。通过使用动态无线应变测量仪测量构件的变形量,利用力与变形的关系可得到科氏惯性力。利用对心曲柄滑块机构产生相对速度,相对速度可以通过速度传感器进行测量,通过编写运行Matlab程序处理曲柄与连杆长度、滑块行程和科式惯性力等数据,从而达到实时测量角速度的目的。     

变转速液压系统瞬时转速测量与误差分析

为实时监测柱塞马达的运行状态,准确测量瞬时转速,结合基于工控机与数据采集卡的瞬时转速测量原理与算法,讨论了数据量化误差的主要来源、影响机理以及处理方法,利用LabVIEW与Matlab混合编程的方法,设计了变转速液压系统柱塞马达瞬时转速的测量系统,通过实验验证了测速系统的可行性.仿真与实验结果表明,采样频率对马达转速测量具有重要影响.提高采样频率可以减小数据量化误差、提高测量精度.     

MHD角速度传感器在冲击碰撞中的应用研究

磁流体动力学(MHD)角速度传感器极其适合于汽车碰撞试验中的角速度测量。为了测试MHD角速度传感器在高冲击环境下的测量性能,并在一定程度上模拟汽车碰撞试验,设计了可产生半正弦冲击波形的摆锤式冲击试验装置。建立了碰撞动力学理论模型以及MHD角速度传感器输出模型。将Hypermesh/LS-DYNA和Fluent的软件仿真结果与理论计算结果进行对比研究,结果表明试验装置满足冲击试验要求,并验证了MHD角速度传感器在冲击环境下的可用性。     

一种变传动比3D表的设计原理与精度分析

详细介绍了变传动比3D表的工作原理、传动机构及其瞬时传动比的计算方法，并分析了其测量精度和优点。     

磁悬浮转子陀螺的研究进展

悬浮转子陀螺具有精度高的潜在优点,并可同时测量二轴角速度和三轴加速度.它可分为静电悬浮转子与磁悬浮转子陀螺两种类型.本文就国内外研究的磁悬浮转子陀螺的各种结构及其工作原理、工艺和性能特点进行了阐述,特别是对磁悬浮转子微陀螺发展的最新进展作了较详细的介绍.     

齿轮双面啮合测量的数字仿真算法研究

相对单啮传动仿真,齿轮双啮测量仿真变量多、过程复杂,采用常规的齿轮单啮瞬时啮合点求解算法去求解齿轮双啮瞬时啮合点,往往建模困难、计算量大。本文将最小有向距离原理应用于齿轮双啮测量的数字仿真算法研究中,使仿真计算简单、方便、快速,并满足仿真精度要求。     

无驱动结构硅微机械陀螺的原理分析和性能测试

提出了一种利用旋转载体自旋角速度驱动的硅微机械陀螺的结构原理,建立了这种陀螺的数学模型并分析计算了该陀螺的结构动力学参数.理论研究和试验表明,利用旋转载体自身角速度驱动的硅微机械陀螺结构原理正确.通过陀螺性能测试,陀螺输出电压与输入角速度成正比.     

科氏惯性力测量精度分析

采用弹性动力学方法对一种旋转圆盘和轨道小车形式的科氏惯性力试验仪惯性力的测量精度进行了理论分析。研究结果表明,多种因素影响测量仪的测量精度,主要包括测量仪的结构形式,轨道梁的质量、尺寸和底盘的牵连角速度,当底盘的角速度逐渐增大时测量精度迅速下降,误差急剧增加。文中的结果对于提高科氏惯性力试验仪的测量精度有一定参考作用。     

一种热态锻件测量系统的误差分析

摘要：针对一种已用于生产实践的热态锻件尺寸测量系统，介绍其测量原理、安装调试原理和具体测量方法，并在此基础上对该系统进行误差分析，从而提出有效的方法预防或者降低误差，提高测量精度，为维修和操作人员提供更好的服务。     

一种测量齿轮齿距误差的动力学方法

本文介绍了一种用磁电式传感器测量齿轮的齿距误差的动力学方法,文中给出了测量原理和相关测量系统,在瞬时转速试验实验台上的实验结果验证了所述方法的正确性.     

基于电磁感应原理测量物体角速度

提出了利用电磁感应原理测量旋转物体角速度的方法.首先利用运动转化机构,将物体的旋转运动转化为直线往复运动;利用磁铁切割线圈发电性质,使线圈产生周期性变化的电流;利用示波器显示电流随时间变化曲线,通过分析该曲线的极值特征得到随时间变化旋转角度的数据;最后利用逐差法对数据进行处理,得旋转物体角速度随时间变化曲线.     

柴油机飞轮端与自由端测量瞬时转速波动的差异分析

柴油机瞬时转速监测法则是一种新兴的状态分析方法,其一般利用磁电式传感器在柴油机飞轮齿圈或者自由端加装齿轮进行测量。传感器的安装位置对瞬时转速的测量值波动存在差异,影响状态分析的结果。结合仿真和测量实例对柴油机飞轮端与自由端测量瞬时转速波动的差异进行分析,得出了在飞轮端安装传感器能直接反映机器的动力学性能,测量位置较为理想。