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电光相位调制器谐波响应对光纤陀螺的影响 被引量：14
1
作者 王冬云 毛彩虹 +2 位作者 朱辉 牟旭东 杨国光 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1053-1055,共3页
从电光相位调制器的谐波响应出发 ,对干涉型光纤陀螺信号零偏、零漂的产生来源进行了探讨 用干涉理论和正弦波调制解调分析从原理上指出调制器的振幅与相位两种谐波可产生陀螺信号的零偏和零漂 根据调制器典型数据所做的模拟与人为加... 从电光相位调制器的谐波响应出发 ,对干涉型光纤陀螺信号零偏、零漂的产生来源进行了探讨 用干涉理论和正弦波调制解调分析从原理上指出调制器的振幅与相位两种谐波可产生陀螺信号的零偏和零漂 根据调制器典型数据所做的模拟与人为加入温漂时所得的试验结果相当吻合 从而证实调制器谐波响应是产生陀螺信号偏移和漂移的主要原因 。 展开更多
关键词 干涉型光纤陀螺 电光相位调制器 谐波响应 零偏 零漂
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平台稳定回路H_∞鲁棒控制设计 被引量：10
2
作者 魏宗康 徐强 +1 位作者 夏刚 杨雨 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第3期1-8,共8页
平台是一个耦合系统 ,表现在转动惯量耦合和力矩耦合。在设计稳定回路时平台模型与实际物理模型有差别 ,因此要求所设计的控制器具有鲁棒稳定性。 H∞ 控制理论是目前解决鲁棒控制问题比较成功且比较完善的理论体系 ,本文利用 H∞ 控制... 平台是一个耦合系统 ,表现在转动惯量耦合和力矩耦合。在设计稳定回路时平台模型与实际物理模型有差别 ,因此要求所设计的控制器具有鲁棒稳定性。 H∞ 控制理论是目前解决鲁棒控制问题比较成功且比较完善的理论体系 ,本文利用 H∞ 控制理论 ,研究了平台稳定回路多输入多输出 ( MIMO)控制器的设计。最后通过计算机仿真 ,验证了控制器的正确性。 展开更多
关键词 平台稳定回路 动力学方程 H∞鲁棒控制 设计 耦合系统 平台模型 计算机仿真 三轴陀螺稳定平台 单变量系统 解耦
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基于高速摄像的双线性振动陀螺力学特性分析 被引量：9
3
作者 蒋明 杨福俊 +2 位作者 董萼良 郑翔 何小元 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期121-126,共6页
针对微机械陀螺特征尺寸小、振动频率高,其动态特性难以精确评价的问题,提出了基于高速摄像技术、显微技术与数字图像相关技术的测试方案。并用此方法测量了双线性振动陀螺的固有频率、品质因子、—阶模态振型和杨氏模量。实验数据表明... 针对微机械陀螺特征尺寸小、振动频率高,其动态特性难以精确评价的问题,提出了基于高速摄像技术、显微技术与数字图像相关技术的测试方案。并用此方法测量了双线性振动陀螺的固有频率、品质因子、—阶模态振型和杨氏模量。实验数据表明,系统分辨率可达0.01μm,不同驱动频率下所测振子响应频率误差小于0.023%。 展开更多
关键词 双线性振动陀螺 固有频率 品质因子 杨氏模量 高速摄影
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微机械陀螺的发展现状 被引量：37
4
作者 李新刚 袁建平 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期289-301,共13页
随着对微电子机械系统(MEMS)的深入研究和取得的进展,属于MEMS研究内容之一的微机械陀螺,在汽车工业需求的推动下,已经成为过去几十年内广泛研究和发展的主题。微机械陀螺与传统机械式陀螺、固体陀螺、光学陀螺等相比,具有成本低、尺寸... 随着对微电子机械系统(MEMS)的深入研究和取得的进展,属于MEMS研究内容之一的微机械陀螺,在汽车工业需求的推动下,已经成为过去几十年内广泛研究和发展的主题。微机械陀螺与传统机械式陀螺、固体陀螺、光学陀螺等相比,具有成本低、尺寸小、重量轻、可靠性高等优点,其精度正不断得到提高,应用领域也随之不断扩大.本文首先简要介绍了微机械陀螺的定义及特征、性能指标、工作原理、分类以及加工技术,随后对己出现的不同类型微机械陀螺的结构、加工方式、工作原理以及性能进行了综述,最后对微机械陀螺的商业化现状以及发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 微机械陀螺 发展现状 微电子机械系统 MEMS 结构特点 工作原理 加工方法 哥氏加速度 汽车
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动力调谐陀螺再平衡回路数字化的研究与实现 被引量：9
5
作者 张连超 范世珣 +1 位作者 范大鹏 李玲 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1974-1981,共8页
为克服模拟再平衡回路时由控制补偿和温度补偿引起的各种问题,研究了动力调谐陀螺仪再平衡回路的数字化设计和实现方法。采用基于DSP的SVPWM数字化方法设计了频率可调的高精度三相逆变电源,解决了传统陀螺电机电源频率调整困难、相位稳... 为克服模拟再平衡回路时由控制补偿和温度补偿引起的各种问题,研究了动力调谐陀螺仪再平衡回路的数字化设计和实现方法。采用基于DSP的SVPWM数字化方法设计了频率可调的高精度三相逆变电源,解决了传统陀螺电机电源频率调整困难、相位稳定性低、效率低等问题;基于dSPACE半实物仿真系统设计了双输入双输出频率特性分析仪,辨识出数字再平衡回路的开环离散传递函数矩阵;利用矩阵求逆法与经典控制器设计方法设计了数字解耦合校正环节,使陀螺系统能够获得更好的动态性能。实验结果表明:所设计的陀螺电机电源频率稳定性优于±1.5×10-6,波形失真度<5%,满足陀螺使用要求;控制后的锁定回路带宽>70Hz,阶跃响应超调量<5%,上升时间<5ms,输入信号频率为10Hz时,两轴交叉耦合<1%。在保证稳定裕度的前提下,实现了比模拟再平衡回路更好的系统动态性能,为深入研究现代控制方法在动调陀螺再平衡回路中的应用奠定了基础。 展开更多
关键词 数字化 动力调谐陀螺 再平衡回路 传递函数辨识
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基于H_∞的振动系统多输入多输出鲁棒控制仿真 被引量：10
6
作者 胡如夫 李普 +1 位作者 陈南 孙庆鸿 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期894-897,共4页
应用H∞控制理论,设计多输入多输出结构振动鲁棒H∞反馈控制系统.首先建立了振动系统多输入多输出反馈控制模型,然后利用混合灵敏度设计方法,通过合理选择性能加权函数和鲁棒加权函数,将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求... 应用H∞控制理论,设计多输入多输出结构振动鲁棒H∞反馈控制系统.首先建立了振动系统多输入多输出反馈控制模型,然后利用混合灵敏度设计方法,通过合理选择性能加权函数和鲁棒加权函数,将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求解.以简支钢梁为对象,完成了两输入两输出结构振动鲁棒H∞控制器设计,频域和时域的仿真计算结果表明,通过对性能加权函数和鲁棒加权函数的选取,系统闭环后最大奇异值显著下降,系统能在指定频带上取得良好的减振效果. 展开更多
关键词 结构振动主动控制 鲁棒控制 H∞控制
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一种旋转载体用角速率传感器模型 被引量：5
7
作者 王宏伟 朱嘉林 +2 位作者 张伟 张朝民 张福学 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期56-58,63,共4页
提出了一种利用旋转载体自身的旋转作为驱动,从而敏感旋转载体横滚或俯仰的角速率传感器模型,并运用陀螺力学理论建立传感器的动力学方程、求得解析解,对传感器进行动力学误差分析。
关键词 旋转载体 角速率传感器模型 陀螺力学理论 动力学方程 误差分析
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Q-MEMS陀螺零偏补偿技术研究 被引量：6
8
作者 张琬琳 尹剑 +3 位作者 郭栓运 康臻 袁晓莹 赵永昌 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期549-552,共4页
在对某型Q-MEMS(石英音叉陀螺)进行大量高低温环境试验的基础上,根据试验数据,建立了一种基于陀螺工作时间的零偏温度补偿模型,并用该模型对新测的试验数据进行了预测补偿。补偿结果表明:Q-MEMS陀螺经该模型补偿后可以将零偏减小至少一... 在对某型Q-MEMS(石英音叉陀螺)进行大量高低温环境试验的基础上,根据试验数据,建立了一种基于陀螺工作时间的零偏温度补偿模型,并用该模型对新测的试验数据进行了预测补偿。补偿结果表明:Q-MEMS陀螺经该模型补偿后可以将零偏减小至少一个数量级,并进一步提高了零偏稳定性,有效补偿了陀螺上电后的启动漂移,完全满足工程上的实时补偿要求。因此,该模型具有很强的工程实用价值。 展开更多
关键词 石英音叉陀螺 零偏 温度补偿
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抑制压电陀螺仪噪声方法的研究 被引量：4
9
作者 张永祥 孙辉 +4 位作者 马天伟 侯云海 沈红海 郭伟强 熊经武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第z1期230-234,共5页
压电陀螺具有体积小、重量轻、动态范围宽等优点,但其输出的信号易受到噪声的干扰造成有用信号的淹没,因此研究适用于它的噪声抑制方法具有重要的实用价值.以CS62A-3B型压电陀螺仪为例,对噪声的来源进行了分析,针对所含噪声的特点,首先... 压电陀螺具有体积小、重量轻、动态范围宽等优点,但其输出的信号易受到噪声的干扰造成有用信号的淹没,因此研究适用于它的噪声抑制方法具有重要的实用价值.以CS62A-3B型压电陀螺仪为例,对噪声的来源进行了分析,针对所含噪声的特点,首先采用中值滤波方法滤除信号中的幅值大的孤立噪声.再结合Matlab工具软件设计的FIR数字低频滤波器对信号进行低频滤波,并给出了滤波算法的源代码.实现了信噪分离的目的,提高了信噪比,并通过Matlab的仿真功能对实际压电陀螺仪输出的信号进行验证.仿真表明,这两种方法的混合使用对压电陀螺仪噪声的抑制有明显效果. 展开更多
关键词 压电陀螺仪 噪声 中值滤波 MATLAB FIR数字滤波器
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硅微机械谐振式陀螺仪 被引量：7
10
作者 朱一纶 王寿荣 裘安萍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第4期45-48,54,共5页
介绍了硅微机械谐振式陀螺仪的工作原理,给出了硅微机械谐振式陀螺仪的动力学方程详尽推导。针对此方程进行仿真研究,对结构设计参数进行了估计。研究表明,硅微机械谐振式陀螺仪是一种很有发展前途的新型陀螺仪。
关键词 硅微机械谐振式陀螺仪 工作原理 动力学方程 仿真 结构设计 参数估计
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小波变换在MEMS陀螺仪去噪声中的应用 被引量：18
11
作者 吉训生 王寿荣 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期150-152,共3页
在介绍小波分析理论的基础上,本文采用双正交静态小波基对陀螺仪去漂后的残差信号进行不同尺度的分解。通过不同小波基滤波效果的比较,发现双正交样条小波具有较好的去噪性,其分解和重建滤波器系数也十分简单,验证了小波变换在陀螺仪测... 在介绍小波分析理论的基础上,本文采用双正交静态小波基对陀螺仪去漂后的残差信号进行不同尺度的分解。通过不同小波基滤波效果的比较,发现双正交样条小波具有较好的去噪性,其分解和重建滤波器系数也十分简单,验证了小波变换在陀螺仪测漂信号去噪中的可行性。 展开更多
关键词 小波变换 滤波器组 陀螺漂移 多分辨率分析
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小型静电陀螺仪转子变形及干扰力矩分析 被引量：4
12
作者 颜明 李德才 +1 位作者 金志华 田蔚风 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第5期24-27,37,共5页
推导了小型静电陀螺仪转子非球形干扰力矩公式,仿真分析了两种不同结构的实心转子的温度变形、离心变形、压力变形及综合变形,计算了其变形产生的干扰力矩及漂移。
关键词 转子变形 静电陀螺仪 离心变形 干扰力矩 漂移 航海仪器
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动力调谐陀螺仪动基座锁定回路设计 被引量：5
13
作者 顾春杰 周百令 李宏生 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期860-862,共3页
为了使动力调谐陀螺仪从加电至工作至完全停止的全过程均有效工作,设计了动基座上的锁定回路,其解耦网络的交叉轴项随着陀螺转速一起动态变化。仿真表明:此动基座锁定回路能够较好地将动力调谐陀螺仪在静止→正常工作→静止的整个过程... 为了使动力调谐陀螺仪从加电至工作至完全停止的全过程均有效工作,设计了动基座上的锁定回路,其解耦网络的交叉轴项随着陀螺转速一起动态变化。仿真表明:此动基座锁定回路能够较好地将动力调谐陀螺仪在静止→正常工作→静止的整个过程中都能锁定在零偏角附近。 展开更多
关键词 动力调谐陀螺仪 再平衡 动基座锁定回路 解耦
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振动轮式微机械陀螺动态特性的光学测试 被引量：6
14
作者 蒋明 何小元 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期295-299,共5页
建立了基于高速摄像技术、显微技术与数字图像处理技术的光学测试系统。配有光学显微镜的高速摄像设备(32000 frame/s)记录并保存被测物瞬时序列图像,根据被测物的角振动特性设计相应的图像处理方法以获得振子各时刻的运动位移,并通过... 建立了基于高速摄像技术、显微技术与数字图像处理技术的光学测试系统。配有光学显微镜的高速摄像设备(32000 frame/s)记录并保存被测物瞬时序列图像,根据被测物的角振动特性设计相应的图像处理方法以获得振子各时刻的运动位移,并通过位移时间曲线分析振子的固有频率、阻尼系数及品质因子等动态特性参数。实验结果显示,频率测量误差<0.01%。高精度地测量了振动轮式微机械陀螺的动态特性,为微结构动态特性的研究提供了一个有效方法。 展开更多
关键词 高速摄像 图像处理 振动轮式微机械陀螺 固有频率 品质因子
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振子框架式微机械陀螺的优化设计及电学模拟 被引量：3
15
作者 车录锋 熊斌 王跃林 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期211-214,共4页
根据驱动模态频率和检测模态的频率相互匹配 ,用有限元法优化了振子框架式微机械陀螺的结构尺寸 ;根据建立的陀螺振动的等效电路模型 ,对检测振动的性能进行了模拟分析 ,该模型为传感器与接口电路的整体模拟打下了基础。
关键词 振子框架式微机械陀螺 优化设计 等效电路模型 模拟
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半球谐振陀螺振子耦合振动的近似解析分析 被引量：6
16
作者 樊尚春 刘广玉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期708-713,共6页
半球壳是新型半球谐振陀螺的敏感部件．有效地隔离谐振子有害的耦合振动对于保证陀螺性能的可靠、稳定具有十分重要的工程价值．本文在研究半球壳谐振子支承杆结构振动的基础上，采用瑞利－里兹法（Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｒｉｔｚｍｅｔｈ... 半球壳是新型半球谐振陀螺的敏感部件．有效地隔离谐振子有害的耦合振动对于保证陀螺性能的可靠、稳定具有十分重要的工程价值．本文在研究半球壳谐振子支承杆结构振动的基础上，采用瑞利－里兹法（Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｒｉｔｚｍｅｔｈｏｄ），对结构特性最佳的Ψ型谐振子最低阶耦合振动进行了分析，给出了谐振子有关参数设计的近似解析工程用方程． 展开更多
关键词 陀螺仪 结构设计 半球谐振陀螺 振子振动
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摆式陀螺罗盘的运动特性及其分析 被引量：4
17
作者 王缜 贾智东 +1 位作者 丁扬斌 申功勋 《宇航计测技术》 CSCD 2006年第4期13-17,22,共6页
从陀螺力学的经典理论出发,建立了摆式陀螺罗盘的力学模型,推导出了具有重力约束的二自由度陀螺的运动方程,以此为基础,分析了摆式陀螺罗盘在阻尼及干扰条件下的运动,给出了干扰对摆式陀螺罗盘的影响的函数表达。
关键词 陀螺罗盘 力学 模型 运动方程
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基于QMEMS陀螺的自适应滤波方法研究 被引量：2
18
作者 康臻 郭栓运 +1 位作者 马忠孝 张琬琳 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期526-529,共4页
根据QMEMS陀螺的特性,在对现有卡尔曼滤波方法分析的基础上,根据自适应滤波理论和UD分解理论,提出了一种改进型自适应滤波方法,该方法可去除QMEMS陀螺在采样过程中产生的异常值,并增强惯性导航系统的实时性和稳定性。通过对QMEMS陀螺实... 根据QMEMS陀螺的特性,在对现有卡尔曼滤波方法分析的基础上,根据自适应滤波理论和UD分解理论,提出了一种改进型自适应滤波方法,该方法可去除QMEMS陀螺在采样过程中产生的异常值,并增强惯性导航系统的实时性和稳定性。通过对QMEMS陀螺实际输出数据的滤波仿真显示,该方法去噪效果明显好于卡尔曼滤波方法,利用该方法对QMEMS陀螺的采样数据进行处理,可以为惯性导航解算提供更为准确的数据,提高惯性导航系统的精度。 展开更多
关键词 QMEMS陀螺 惯性导航 UD分解 自适应滤波
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陀螺系统辛子空间迭代法 被引量：4
19
作者 隋永枫 钟万勰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期128-132,共5页
转子系统的有限元分析可以导出陀螺系统的本征值问题,而陀螺本征值问题可在哈密顿体系下求解。基于辛子空间迭代法的思想,提出了一种求解陀螺系统本征值问题的算法。首先引入对偶变量,将陀螺动力系统导入哈密顿体系,将问题化为了哈密顿... 转子系统的有限元分析可以导出陀螺系统的本征值问题,而陀螺本征值问题可在哈密顿体系下求解。基于辛子空间迭代法的思想,提出了一种求解陀螺系统本征值问题的算法。首先引入对偶变量,将陀螺动力系统导入哈密顿体系,将问题化为了哈密顿矩阵的本征值问题,由于稳定的陀螺系统其本征值必为纯虚数,利用这个特点,提出了对应陀螺系统的辛子空间迭代法,从而可以求出系统任意阶的本征值及其振型。算例证明了这种算法的有效性。 展开更多
关键词 陀螺系统 哈密顿矩阵 辛子空间 本征值 转子
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大型陀螺特征值问题的广义Arnoldi减缩算法 被引量：6
20
作者 郑兆昌 任革学 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期283-289,共7页
基于Ａｒｎｏｌｄｉ法，建立陀螺特征值问题的广义Ａｒｎｏｌｄｉ格式，并利用系统矩阵的反对称特性，得到极其简洁的甚至比对称矩阵Ｌａｎｃｚｏｓ法更为简单的递推格式，可称为陀螺Ａｒｎｏｌｄｉ减缩算法．这种方法从根本上避免了复... 基于Ａｒｎｏｌｄｉ法，建立陀螺特征值问题的广义Ａｒｎｏｌｄｉ格式，并利用系统矩阵的反对称特性，得到极其简洁的甚至比对称矩阵Ｌａｎｃｚｏｓ法更为简单的递推格式，可称为陀螺Ａｒｎｏｌｄｉ减缩算法．这种方法从根本上避免了复数运算．此外，将重起动技术引入后，使算法具有迭代特点，不仅对计算重根非常有效，而且提供了判断是否漏根的机制，从而使该方法成为大型陀螺特征值问题完善的实用计算方法．算例表明了方法的有效性． 展开更多
关键词 大型 陀螺特征值 反对称 减缩算法
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