微机电混合陀螺仪的系统设计与仿真

研究了一种新型的微机电混合陀螺仪,它既具有实现传统动力调谐陀螺仪较高精度的潜力,又具有硅微陀螺仪体积小、价格低等优点.研究了该陀螺接口电路,推导了该接口信号灵敏度公式,分析表明增加检测电容Ct和Cb或者减小寄生电容Cp都可以提高信号灵敏度.同时,还推导了力矩器的力矩传递系数和信号器的电容信号传递系数公式,分析表明减小电容间距d和内环半径R1 或者增加外环半径R2都可以提高电容信号器灵敏度.提出一种利用力矩器负刚度效应对微机电混合陀螺进行调谐的方法,并研究了全解耦闭环反馈控制电路.开环仿真表明,残余刚度将导致转子自转轴进动,而调谐后转子自转轴能保持原方位稳定.闭环仿真表明,研究的全解耦闭环反馈控制电路是可行的.     

高动态动力调谐陀螺仪力矩器热力学仿真研究

讨论陀螺力矩器的热力学模型 .根据陀螺仪力矩器基本热平衡方程 ,考虑陀螺动态过程中发热和散热条件的变化 ,建立了高动态动力调谐陀螺仪力矩器的热力学模型 ,编写了力矩器热力学仿真软件 ,对陀螺仪动态变化过程中力矩器的温度变化情况进行了仿真     

高动态动力调谐陀义力矩器热力学仿真研究

讨论陀螺力矩器的热力学模型。根据陀螺仪力矩器基本热平衡方程,考虑陀螺动态过程中发热和散热条件的变化,建立了高动态动力调谐陀螺仪力矩器的热力学模型,编写了力矩器热力学仿真软件,对陀螺仪动态变化过程中力矩器的温度变化情况进行了仿真。     

DTG阻力矩实验测试方法研究

用一种简便的实验方法测试分析了动力调谐陀螺仪的阻力矩，进行了理论近似计算验证，所得结果比较相近，该方法对于陀螺阻力矩分析特别是了陀螺仪应用单位进行了阻力矩分析具有较大的实用性。     

动力调谐陀螺仪模型快速开环辨识

为了实现对动力调谐陀螺仪闭环测量系统的快速设计,建立了参数模型辨识系统,对激励信号设计、模型类结构选择、参数估计算法等问题进行研究.首先依据惯性元件的特点,设计了适宜于动力调谐陀螺仪测试的多正弦激励信号,然后基于外加输入自回归（ARX）模型,采用预报误差法辨识得到模型参数,最后针对某型号动力调谐陀螺仪设计实验进行验证,并与传统扫频法建模得到的结果进行对比.结果表明：模型辨识时间由2 000,s缩短为20,s,辨识拟合度由92.5%提高到95.3%.与传统扫频法相比,通过多正弦激励、ARX模型和预报误差法进行陀螺模型辨识可得到更高的辨识精度、抗噪声能力和辨识效率,为快速设计闭环系统提供了可靠的依据.     

非理想动力调谐陀螺仪动力学问题

本文讨论非理想条件下动力调谐陀螺仪的若干动力学问题。研究扭杆系统不垂直度和不相交度,以及转子和平衡环的质量不平衡等非理想因素对陀螺运动的影响。分析载体线振动和角振动所引起的干扰作用,并对几种扭杆轴不相交的单环和双环调谐陀螺方案给出理论分析和评价。     

无环动力调谐陀螺仪动力学原理探讨

本文讨论无平衡环动力调谐陀螺仪的动力学原理。应用进动理论,采用假定模态法研究弹性支承的运动,确定调谐块扭摆运动的规律,进而推出动力调谐条件。解释在载体作二倍旋转角振动情形下陀螺不产生漂移的原因,并根据具体数据给出了数值计算结果。     

动力调谐陀螺仪动力学

本文讨论理想条件下弹性支承动力调谐陀螺仪的动力学。对陀螺仪的工作原理提出一种新的叙述方法,以便简捷地获得基本结论而避免现有文献中过于冗长的推导过程,并有利于理解调谐陀螺仪各种力现学象的物理本质。     

动力调谐陀螺仪再平衡回路的多变量频域设计

在多变量频域内讨论动力调谐陀螺仪的解耦问题，基于多变量系统的特征分解和特征轨迹－交互控制器设计方法，设计了动力调谐陀螺仪再平衡输入补偿器，实现了动力调谐陀螺仪的近似解耦控制，解决了传统的对角解耦设计因零极点相消导致系统在章动频率点不可控的问题，为动力调谐螺仪再平衡回路的设计提供了一种新方法。     

陀螺仪转子惯转对陀螺运动的影响

反坦克导弹控制系统中,自由陀螺仪作为导弹姿态控制的基准,陀螺仪转子一般在惯转下工作.通过理论分析及试验证明,由于陀螺仪转子惯转使陀螺精度降低,为了满足控制精度要求,陀螺仪在导弹上安装必须遵守一定的准则.为了提高转子惯转下陀螺仪的精度,设计陀螺时,对陀螺转子的最高转速应有一定的限制,在保持平均动量矩不变的前提下,适当降低转速,增加转子的转动惯量,实践证明是提高陀螺仪精度的可行办法。     

自由陀螺式静电陀螺找北仪原理与系统测试

提出了自由陀螺式静电陀螺找北仪的原理，并给出了系统测试结果。自由陀螺式静电陀螺找北仪采用角度法寻北方案，在工作中陀螺处于自由状态，通过光电传感器观测陀螺转子的表观运动角度，经过数据处理，得出方位角。为了降低陀螺漂移逐次启动不重复性对寻北精度的影响，系统引入两位置差动测量方法。实验表明，依据提出的方案研制的静电陀螺找北仪寻北时间小于３０ｍｉｎ，寻北精度可达１５″     

硅微型两自由度振动轮式陀螺仪原理分析

首次提出了２种两自由度振动轮式陀螺仪新结构。详细分析了陀螺仪工作原理，推导了陀螺仪动力学方程，介绍了电容信号器和力矩器的工作原理。     

自适应格型算法对动调陀螺仪随机漂移的建模

针对动力调谐陀螺仪启动过程中随机漂移模型参数的缓慢变化及逐次启动漂移模型系数的不同，提出了一种利用递归最小平方格型（LSL）算法对动力调谐陀螺仪随机漂移模型系数进行自适应估计的方法。格型相同节级联的特殊结构决定了LSL算法在自回归（AR）模型阶数增加时不必改变算法结构。使得该算法可以在线进行，并且收敛非常迅速，可以针对动力调谐陀螺仪不同次启动快速建立该次启动的随机漂移模型。通过对动力调谐陀螺仪启动1min后的4组实测漂移数据处理及模型检验，证明了该方法的有效性。     

灰色系统理论，数据预处理及其应用

运用灰色系统理论,建立了动力调谐陀螺漂移和温度之间的数学模型,以补偿热漂移,提高动力调谐陀螺的使用精度。将状态估计与不良数据辨识理论作为数据预处理技术应用于灰色系统建模,以观测数据为依据进行状态估计,避免了常规建模中观测数据与实际数据同等对待的弊端。对数据作检测与辨识,使剔除不良数据后的状态估计结果更为精确,以提高灰色系统建模精度。     

SLD光源谱型对光纤陀螺精度的影响

光纤陀螺仪的精度受到Sagnac相位差测量精度的限制,因此,减小相位差测量误差至关重要。通过相干函数,研究了SLD光源光谱形状及其纹波对光纤陀螺仪精度的影响,并结合实际情况进行了验证,最后给出了光纤陀螺对光源光谱的要求以及光源确定情况下陀螺的设计方向。     

非理想无环动力调谐陀螺仪的动力学问题

本文讨论非理想条件下无环动力调谐陀螺仪的若干动力学问题。研究弹性辐条之间的不垂直度与不等刚度,调谐块不等惯量矩与质量偏心、以及转子的静不平衡等非理想因素对陀螺运动的影响。分析载体角振动与线振动所引起的干扰作用,表明在载体作二倍旋转频率角振动情形下理想模型不产生漂移的特点将被上述非理想因素破坏。     

基于小波模糊神经网络的陀螺仪故障诊断技术

为了提高陀螺仪故障检测灵敏度，分析了陀螺漂移特性，指出随机漂移是影响陀螺仪精度的主要漂移误差，也是影响性能可靠性的主要因素．针对此，提出了一种小波模糊神经网络故障诊断模型．此模型运用串联方式将小波分析、模糊逻辑和神经网络融合在一起，充分发挥它们各自的优点，并对陀螺仪实测数据仿真．仿真结果表明，采用小波分析提取陀螺的常值漂移，简单有效；运用神经网络对陀螺的误差和故障建模，使故障诊断具有自适应、自学习的能力，并互增强了故障诊断的容错能力；将模糊逻辑用于判决中，使判决结果更加可靠．     

静电陀螺寻北仪的力学原理

静电陀螺仪是当今世界上精度最高的陀螺仪,研制静电陀螺寻北仪是为了寻求高精度的方位测量仪器。采用静电陀螺仪组成寻北仪可采用以下两种方式：力反馈方式和自由陀螺方式。前者水平方向包含两个力反馈回路,通过测量反馈回路电流得出方位角。后者陀螺自由转动数分钟,通过测量静电陀螺水平轴偏角得出方位角。该文讨论了力反馈方式和自由陀螺方式静电陀螺寻北仪力学原理,其中包括两种方式下坐标变换及获得方位角的算法推导,并得出结论。     

弹性驱动陀螺仪的启动时间

论述了弹性驱动陀螺仪的结构特点和工作是采用分治法对其关键元件发条的力矩以及陀螺转子的转速，启动时间进行了分析和计算，并进行了实验，结果表明，弹性驱动陀螺你是一种快速启动的陀螺仪，启动时间只有几十毫秒。     

方位保持仪姿态误差补偿技术

给出了陆用惯性导航系统方位保持仪的误差补偿方法.在方位保持仪纵轴和横轴方向安装2个互相垂直的加速度计,测量载体的俯仰角和横滚角,采用多组坐标变换将姿态角、地球自转角速度和重力分别投影到陀螺坐标系,结合动力调谐陀螺仪漂移与重力相关的特性,分析了与重力一次项相关的漂移分量,分别从支架误差、地球自转分量和陀螺仪与重力相关漂移3个方面对方位保持仪进行误差补偿.实验结果表明,采用上述方法进行误差补偿的方位保持仪,漂移小于0.06°/h.