硅微z轴谐振陀螺仪负电刚度效应 分析及实验验证

介绍了在开环工作状态下硅微z轴谐振陀螺仪由于加工工艺缺陷所导致的误差机理。为减小陀螺仪初始电容差和抑制正交耦合误差,提 出了一种闭环控制检测策略。重点分析 了其力矩反馈器的电刚度效应并给出其线性数学模型表示式。通过对硅微z轴陀螺仪敏 感模 态的反馈力与谐振频率的关系分析,间接得出了在敏感方向上电负刚度与力矩器所施电压的 内在联系,并在实验上进一步验证电刚度效应。这将为下一步闭环控制方案的设计奠定重要 基础。     

光纤陀螺仪测试研究

论述了光纤陀螺仪测试系统的组成。对光纤陀螺仪的偏值稳定性、输入轴失准角和随机游走系数等进行了测试和分析，对陀螺仪随机漂移模型进行了辨识，分析了转台误差对陀螺仪输入轴失准角测试精度的影响．所得结论为陀螺仪生产工艺的改进、陀螺仪应用中的误差建模和补偿提供了理论依据     

用DSP实现步进电机的步距角细分

细分技术作为一种提高步进电机步距分辨率的手段已被大量采用，步进电机采用细分驱动能提高分辨率，减少力矩波动，解决步进电机的低频共振问题，如何使步进电机的微步距角更均匀，一直是细分技术所研究的主要问题．该方法对由DSP实现反应式步进电机细分驱动的电流波形作了分析，实现了对步进电机的步距角细分控制．     

三轴气浮平台自动调平衡方法

为减小三轴气浮平台的不平衡力矩,研究两种自动调平衡方法.第一种方法根据三轴气浮平台的运动模型,通过动力学反演的方法推导了偏心距的求解方程,给出方程解法和偏心距误差计算公式.方法二根据复摆理论使用周期估算偏心距,根据加速度零点的倾角计算调节x、y轴偏移量.试验结果表明,两种方法均能有效减小不平衡力矩,方法一调节速度快,但成本较高;方法二调节方法简单,成本较低,但调节时间长.     

小型静电陀螺仪静电场附加干扰力矩分析

推导了采用装配式电极结构的小型静电陀螺仪电极误差产生的静电场附加干扰力矩计算公式。分析了电极的面积误差、非球形误差、装配误差对附加干扰力矩的影响,指出了减小该干扰力矩的途径,其结果对小型静电陀螺仪的设计与研制具有参考价值。     

静电陀螺仪转子的变形与长球面转子的设计原理

一、引言静电陀螺仪是一种新型陀螺仪,它的转子支承于静电场内,这样从根本上消除一般机械支承所具有的摩擦力矩及机械磨损等问题,因此这种新型陀螺仪受到了人们的注意。静电陀螺仪的转子是一个球形薄壳,它在高真空球腔内转动。在设计静电陀螺仪转子     

垂直陀螺180°回转伺服变结构PID控制

为减小垂直陀螺仪的漂移,提高平台罗经系统精度,设计了垂直陀螺180°回转伺服控制系统,采用变结构PID校正网络和角速度数字控制器,实现垂直陀螺仪精确角位置伺服控制和接近匀速的回转．实验结果表明,采用变结构比例、积分、微分(PID)控制方法,可以使旋转机构在0°和180°位置精确定位,有效减小陀螺仪漂移．在对系统动态性能要求不高的情况下,该方案能将稳态绝对误差控制在30″以内,满足设计精度要求．     

结晶振动器偏心安装的滚动轴承载荷计算方法

以目前广泛使用的全板簧结晶振动器机构作为研究对象,建立了一种将板簧简化成等效弹簧、考虑振动机构自重和载荷影响、将结晶器载荷看作悬挂重物的动力学模型。以上海重矿连铸技术有限公司生产的结晶器机构为研究对象,运用Matlab编程、Newton法以及四阶Runge-Kutta法对所建立的动力学模型进行数值求解,分别研究了偏心轴的偏心量、偏心轴转速、载荷大小等参数变化对偏心安装的滚动轴承载荷的影响规律。当偏心距减小时,轴承上载荷的平均值没有变化,但是幅值减小;当偏心轮转速减小时,轴承上载荷的平均值下降,而其幅值有少量的减少;当载荷变小时,轴承上载荷的平均值变小,而幅值不变。     

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     

单自由度液浮陀螺仪中浮液对流引起的漂移力矩

液浮陀螺仪是目前仍在大量应用的高精度陀螺仪。浮液对流产生的力矩是引起误差的重要原因之一。为减小这一干扰力矩,需对温控精度、装配定位稳定性等提出严格要求,但至今未见能给出这方面设计依据的资料。本文研究了这一问题,给出了定量的估值,可作为设计的参考。     

基于SRM非线性电感模型相电流和电磁力的解析计算

在考虑开关磁阻电动机(SRM)的转子位置角和电流对电感曲线影响的基础上,提出一种开关磁阻电动机的非线性电感模型,根据此模型解析计算了电机的相电流、电磁转矩和径向力.计算结果表明,该电感模型在SRM设计阶段,在不降低SRM力能指标的前提下,可减小径向力,从而为抑制振动提供理论依据,对SRM转矩脉动、振动噪声抑制策略的研究具有一定的意义.     

机电复合传动系统主动减振方法

基于永磁同步电机动态模型（Park模型）,建立了考虑电机控制器注入谐波电流的永磁同步电机电磁转矩模型,以及车用永磁同步电机与机械转子耦合的扭转振动模型,求解永磁同步电机电磁激励扭转振动系统在外界激励下的扭转振动响应,分析了注入谐波电流的频率特征对扭转振动的影响,获得了主动减振条件,并通过试验进行了验证.试验结果表明:在合适的时间内对电机控制器注入满足减振条件的谐波电流可降低由于发动机激励带来的扭转振动.      

内嵌阻尼器的摆动伺服气缸

针对普通摆动气缸不能在行程中间实现任意点精确、快速定位的问题,研究开发一种摆动伺服气缸。提出集成叶片式气压驱动装置、圆盘式磁流变液旋转阻尼器、角度检测装置的摆动伺服气缸结构方案。设计了高速响应的驱动电源,线圈电流的阶跃响应时间约为1ms。对摆动伺服气缸基本性能试验结果表明:摆动伺服气缸具有良好的驱动性能,摩擦力矩较小,对气压驱动基本无影响,可调阻尼力矩在控制电压4.5V时达到饱和阻尼力矩24.7N·m,动态力矩平稳,波动在5%以内,输出力矩响应时间约为35ms。     

转矩波动下电动轮纵向阶次振动特性及理论分析

针对轮毂电机转矩波动激励引起的电动轮系统振动问题,通过台架试验测得了电动轮运行工况下振动加速度信号,揭示了电动轮系统纵向振动的阶次特征和高频特性.基于电机电磁转矩解析模型从磁场相互作用的角度分析了永磁体磁场非正弦分布和电流谐波对转矩波动的贡献,进而解释了电动轮阶次振动的来源,即电动轮6.0阶振动由永磁体非正弦分布引起;1.0阶振动主要由电流谐波引起;6.5阶振动则由电流谐波和永磁体非正弦分布共同引起.为解释电动轮高频振动现象建立了基于刚性环理论的电动轮动力学模型并进行模态分析,结果表明,电动轮3个共振峰处高频振动分别对应轮胎和车轮同向旋转、反向旋转和纵向平移模态.     

考虑电磁激励的水轮发电机组扭转振动分析

为揭示水电机组的机电耦联振动规律,研究了发电机转子轴系在电磁激励作用下的扭振特性．考虑凸极磁极分布对气隙磁导的影响,利用能量法推导了电磁转矩和电磁刚度的表达式;建立了电磁激励作用下的系统机电耦联扭转振动模型;通过模态分析揭示了系统存在零频现象,提出了零频的简化计算方法;利用级数解法求解了系统的稳态响应,并分析了稳态响应的敏感度．实例计算结果表明,提出的零频简化计算方法的精度可以满足工程要求;为控制稳态响应,应减小电磁刚度,降低激磁电流,使内功率角避开敏感区域．研究结果为机组的设计与稳定运行提供了理论依据．     

捷联陀螺动态误差系数的标定方法研究

提出了在三轴模拟台（以下简称三轴台）上一次性标定捷联陀螺动态误差系数的测试方法,该方法充分利用了三轴台的速率功能来激励出陀螺的角加速度误差项,使得能一次性标定包括陀螺角加速度误差系数在内的所有动态误差系数成为可能,为解决在缺乏昂贵的角振动台的实验条件下建立捷联陀螺动态误差模型提供了理论依据。     

一种新型车用开关磁阻起动/发电一体机系统

介绍了一种新型的汽车用开关磁阻电机起动／发电一体化系统，该系统可取代传统汽车中的分体式起动机和发电机．介绍了开关磁阻电机工作在各种状态的原理，以及相应的控制算法．采用一台1 kW6／4结构开关磁阻电机作为试验样机，以TMs320F240型DSP和EPM7128S型CPLD构成数字控制器，可实现汽车的起动、发电等功能一体化．在控制策略上，起动时以获得足够大的电磁转矩为优化目标，发电时则根据蓄电池的荷电情况自动选择恒流充电、恒压充电和浮充电．对系统进行了计算机仿真和试验研究，结果验证了硬件设计和控制策略的可行性和有效性．     

同步发电机定子绕组匝间短路下电磁转矩和振动分析

在考虑气隙偏心的情况下,分析了定子绕组匝间短路后同步发电机气隙磁场的变化特征,得到该内部故障前后电磁转矩和振动的变化规律,特别是瞬时转矩中的脉冲转矩分量幅值和频率的变化特征．应用场路耦合法分析了内部故障与偏心双重条件下的电机端电流第17阶和第19阶分量特征．通过动模实验实测了一台容量为7．5kVA的发电机定子绕组匝间短路时的定子垂直方向振动加速度信号并对其进行了离散频谱分析．结果表明,发电机定子绕组匝间短路后,其2倍基频振动加速度变化大,第17阶和第19阶谐波电流幅值可作为检测未发生或发生内部故障的电机的动态偏心严重程度的特征值     

基于陀螺仪转角传感器的动态信号测量 及物理参数时域识别

针对结构识别算法应用于实际工程时,结构的转角信息难于准确测量及转角自由度通常容易被忽略的问题,本文研究了使用陀螺仪转角传感器测量动态信号的方法及响应信息不完备条件下的结构物理参数识别.首先,针对结构转动响应信息测量困难这一问题,提出采用商业级的微机电系统（MEMS）陀螺仪传感器测量角度和角速度响应,并基于最小二乘递推算法对结构物理参数识别方法进行了理论公式推导.然后以一座4层框架结构为算例进行分析,设置由广义逆方法重构转角和采用转角真实值两种工况,并对结构物理参数进行识别,从而验证了理论推导的正确性.同时,对两种工况下所识别的物理参数进行比较,结果表明重构转动响应时物理参数识别的效果不够理想,故考虑测量转动响应.先对MEMS陀螺仪传感器在受到冲击振动下的动态精度进行了试验验证,在结构的初位移小于10 mm时,动态角度测量的精度为0.1°.在此基础上,通过一个3层2跨的钢框架模型的动力试验实测数据和分析结果,验证了使用MEMS陀螺仪传感器直接测量转动响应相比于重构转动响应对弯剪型结构进行刚度参数时域识别的效果更好.     

典型工况与工作模式下混联式混合传动系统振动分析

针对发动机、电动机和行星齿轮系等子系统组成的混联式混合动力驱传动系统,考虑动力控制策略以及典型运行工况,建立了混合动力驱传动系统扭转动力学模型,分析了纯电动、混合动力和停车充电工作模式下系统的固有特性和瞬态响应.研究发现,3个模式下系统的重根频率相同且只与行星齿轮系统的转动惯量和啮合刚度等参数有关,纯电动和停车充电模式下系统的非重根频率和振型均相近;整车加速度瞬态响应与激励源干扰力矩的频率成分相同,在启动电机工作阶段和停机阶段低转速运行时,转矩波动引起的整车纵向振动较大.模式切换造成激励源转矩突变,行星齿轮系统的角加速度波动幅值明显增大.