动力调谐陀螺再平衡回路数字化的研究与实现 被引量：8

1

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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动力调谐陀螺再平衡回路技术的发展与研究现状 被引量：5

2

作者 张连超 范大鹏 范世珣 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2008年第1期36-40,共5页

分别介绍了动力调谐陀螺模拟和数字脉冲再平衡回路的发展与研究现状,分析了两种再平衡回路由于线路引起漂移误差的主要原因,比较了模拟和数字再平衡回路的优缺点。探讨了用DSP直接数字控制实现再平衡回路的方法及这种方法的优缺点,给出... 分别介绍了动力调谐陀螺模拟和数字脉冲再平衡回路的发展与研究现状,分析了两种再平衡回路由于线路引起漂移误差的主要原因,比较了模拟和数字再平衡回路的优缺点。探讨了用DSP直接数字控制实现再平衡回路的方法及这种方法的优缺点,给出了数字控制回路中值得研究的问题。 展开更多

关键词 动力调谐陀螺 再平衡回路 漂移误差

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双轴速率陀螺仪再平衡回路的设计与实现 被引量：2

3

作者 原金升 张树侠 吴简彤 《应用科技》 CAS 1994年第4期21-27,共7页

本文从双轴速率陀螺仪在捷联系统中的功能出发,设计了再平衡回路中的信号处理电路和双变量耦合系统的解耦和校正电路并予以实现。其结构简单,工作可靠,造价低廉,性能满足捷联系统的动态特性的要求。

关键词 再平衡回路 双轴速度陀螺仪 陀螺仪

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国外动调陀螺仪再平衡技术的发展 被引量：2

4

作者 吴本寿 万德钧 周百令 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1996年第2期54-59,共6页

本文在综合大量文献的基础上，详细介绍了国外模拟、数字再平衡技术的发展过程以及现阶段研究状况。同时，对动力调谐陀螺仪模拟、数字再平衡回路进行了分析比较，归纳了两者的主要优缺点。另外，还简略介绍了直接数字控制技术。

关键词 动力调谐陀螺仪 再平衡回路 力反馈控制

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捷联动调陀螺脉冲再平衡回路输出解耦的实现 被引量：1

5

作者 李宏生 《应用科学学报》 CAS CSCD 1996年第1期53-59,共7页

在捷联系统中，动力调谐陀螺仪的再平衡回路通常接控制解耦设计，输出解耦则通过对回路输出电流数据的处理开环地实现．该文具体讨论了输出解耦的实现途径，建立了解耦运算方程，设计了硬件线路及软件流程图．仿真表明解耦效果较好．方... 在捷联系统中，动力调谐陀螺仪的再平衡回路通常接控制解耦设计，输出解耦则通过对回路输出电流数据的处理开环地实现．该文具体讨论了输出解耦的实现途径，建立了解耦运算方程，设计了硬件线路及软件流程图．仿真表明解耦效果较好．方案是可行的． 展开更多

关键词 捷联 动力调谐陀螺仪 再平衡回路 输出解耦

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挠性陀螺组件模拟再平衡回路的改进与实现 被引量：4

6

作者 姚军军 任建新 +1 位作者 高英俊 刘俊伟 《测控技术》 CSCD 北大核心 2011年第4期1-4,7,共5页

为了提高挠性陀螺组件动、静态性能,必须考虑传统再平衡回路中陀螺仪章动特性对组件性能的影响,需对挠性陀螺仪数学模型和校正网络进行优化。通过挠性陀螺仪运动方程分析和扫频试验测试,在原有挠性陀螺仪工程简化模型中增加了一个二阶... 为了提高挠性陀螺组件动、静态性能,必须考虑传统再平衡回路中陀螺仪章动特性对组件性能的影响,需对挠性陀螺仪数学模型和校正网络进行优化。通过挠性陀螺仪运动方程分析和扫频试验测试,在原有挠性陀螺仪工程简化模型中增加了一个二阶振荡环节,得出了一种更能真实反映陀螺特性的精确数学模型。运用期望校正法对回路中校正网络进行了改进设计,并增加了能够消除挠性陀螺仪转子倍频干扰和章动影响的陷波器校正网络。仿真和测试结果表明,改进后挠性陀螺组件的噪声得到有效抑制,固有频率明显提高、且与带宽频率更为接近,动静态性能得到提高,控制系统对增益裕度和相位裕度的要求得到满足,挠性陀螺组件在某型导弹导引头系统中应用的技术瓶颈问题得到解决。 展开更多

关键词 挠性陀螺 再平衡回路 章动特性 陀螺仪数学模型 陷波器 校正网络

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动调陀螺再平衡回路的设计 被引量：2

7

作者 张广莹 徐丽娜 冬健峰 《自动化技术与应用》 2000年第1期10-12,共3页

本文采用多变量系统频域法设计动调陀螺再平衡回路 ,并由仿真与实际系统的调试 。

关键词 动调陀螺 再平衡回路 多变量系统频域法 设计

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微静电陀螺仪再平衡回路设计 被引量：2

8

作者 韩丰田 付中泽 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期97-100,共4页

微静电陀螺仪依靠可控的静电力,将高速旋转的陀螺转子稳定地悬浮在高真空的电极腔中心,是一种能实现两自由度角速率测量的新型微机电陀螺。针对大角度、高角速率的捷联式惯性导航系统应用,对陀螺仪再平衡回路进行了设计。讨论了陀螺仪... 微静电陀螺仪依靠可控的静电力,将高速旋转的陀螺转子稳定地悬浮在高真空的电极腔中心,是一种能实现两自由度角速率测量的新型微机电陀螺。针对大角度、高角速率的捷联式惯性导航系统应用,对陀螺仪再平衡回路进行了设计。讨论了陀螺仪的动力学特性,给出了补偿负刚度特性的方法,采用双频波特图对系统稳定性进行了分析,给出了再平衡回路的性能仿真结果。仿真与分析表明,陀螺仪允许的最大输入角速度为768(°)/s,标度系数为6.44mV/((°)·s-1)。 展开更多

关键词 微机械陀螺 静电悬浮 再平衡回路 稳定性

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动力调谐陀螺仪脉冲数字再平衡回路中的量程转换

9

作者 李醒飞 杨功流 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1996年第1期43-47,共5页

本文从理论上对回路的极限环进行了分析，并作了相应的仿真，结果表明，对于Ｉ型系统来说，采样频率低于８ＫＨｚ时，系统不存在极限环。本文还在设计双刻度开关逻辑的基础上，通过对回路的数字仿真，确定出量程转换时所选用的合适阈值。

关键词 双刻度因子 双刻度因子转换 极限环 动力调谐陀螺仪脉冲 再平衡回路

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惯量积测试系统再平衡回路设计 被引量：1

10

作者 张超 周晓俊 凌林本 《导航与控制》 2022年第2期91-97,共7页

摆式积分陀螺加速度计浮子组件惯量积在内环轴上产生离心力矩会导致仪表输出存在二次项误差,且惯量积量级小,常规方法测试难度大,基于此问题提出了一种通过高速旋转激发惯量积产生离心力矩的测试方法。将再平衡回路应用于惯量积测试,通... 摆式积分陀螺加速度计浮子组件惯量积在内环轴上产生离心力矩会导致仪表输出存在二次项误差,且惯量积量级小,常规方法测试难度大,基于此问题提出了一种通过高速旋转激发惯量积产生离心力矩的测试方法。将再平衡回路应用于惯量积测试,通过力矩平衡的方法实现对惯量积的精确测量,在此基础上可实现对惯量积的去除补偿,有利于提高摆式积分陀螺加速度计的精度。再平衡回路的仿真结果表明,所设计的再平衡回路不仅能提供足够的力矩电流使浮子组件始终处于零位附近,而且系统响应快,过渡过程比较平稳,输出的力矩电流能正确反映惯量积产生的离心力矩。实验结果表明,力矩电流的误差为0.2mA,非线性度小于0.5%,对称性小于0.2%。 展开更多

关键词 摆式积分陀螺加速度计 惯量积 再平衡回路 力矩电流

原文传递

静电悬浮转子微陀螺再平衡回路设计 被引量：1

11

作者 肖奇军 陈文元 +2 位作者 崔峰 李胜勇 张卫平 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第5期576-579,共4页

给出了一种基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,可同时测量两轴角速度和三轴线加速度,采用力平衡原理测量壳体输入的角速度,即对转子实行闭环控制使转子保持在零位,输出控制电压反映壳体输入角速度的大小。在分析转子所受力矩的基础上,... 给出了一种基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,可同时测量两轴角速度和三轴线加速度,采用力平衡原理测量壳体输入的角速度,即对转子实行闭环控制使转子保持在零位,输出控制电压反映壳体输入角速度的大小。在分析转子所受力矩的基础上,建立了转子的力矩平衡方程。当陀螺工作在理想状态下,提出了两种再平衡回路设计,即只采用校正环节和采用解耦网络的自平衡回路设计。通过系统仿真表明了采用解耦网络设计的再平衡回路的优越性。当壳体输入阶跃角速度时,解耦控制具有响应速度快、超调小、动态性能好等优点。最后给出了采用积分电路和加法运算电路实现解耦控制的电路实现方案。 展开更多

关键词 静电悬浮 微陀螺 再平衡回路 解耦控制

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动调式陀螺测斜系统伺服控制电路的设计与实现 被引量：1

12

作者 史晓锋 谢晋东 王鑫 《测井技术》 CAS CSCD 2008年第2期169-172,共4页

介绍了动调式陀螺测斜系统伺服控制再平衡回路的基本原理和工作特点。选择了耐高温、实现简单、工作稳定的模拟再平衡回路,它由前置放大、交流放大、同步解调、带阻滤波、直流放大与补偿部分完成力反馈信号的处理,由采样器和A/D构成测... 介绍了动调式陀螺测斜系统伺服控制再平衡回路的基本原理和工作特点。选择了耐高温、实现简单、工作稳定的模拟再平衡回路,它由前置放大、交流放大、同步解调、带阻滤波、直流放大与补偿部分完成力反馈信号的处理,由采样器和A/D构成测量回路。给出了再平衡回路的数学模型,捷联系统的解耦方法,以及前置放大电路和陷波电路的设计方案。试验表明其方位角测量重复性绝对误差仅为0.12°,达到了石油测井的精度要求。该设计方案已成功应用于动调式陀螺测斜系统,其测量精度高、收敛速度快、性能稳定。 展开更多

关键词 动力调谐式陀螺 再平衡回路 解耦 陀螺测斜系统

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动力调谐陀螺仪的模拟式再平衡回路系统的设计

13

作者 吴简彤 张树侠 马文国 《黑龙江自动化技术与应用》 1996年第4期45-48,共4页

本文介绍了动力调谐陀螺仪(DTG)模拟式再平衡回路系统的设计方法,提出了把最大输入角速度和最大稳态主轴偏转角指标转化为系统静态指标的设计原则.同时对校正网络进行了设计,使系统具有1-2-1-2型对数型幅频特性,系统的静态和动态特性满... 本文介绍了动力调谐陀螺仪(DTG)模拟式再平衡回路系统的设计方法,提出了把最大输入角速度和最大稳态主轴偏转角指标转化为系统静态指标的设计原则.同时对校正网络进行了设计,使系统具有1-2-1-2型对数型幅频特性,系统的静态和动态特性满足预定的设计要求.此外还讨论了用硬件来消除两条回路之间的解耦问题. 展开更多

关键词 再平衡回路 动力调谐陀螺仪 交叉耦合 导航系统

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基于鲁棒H_∞控制的DTG动基座锁定回路设计 被引量：1

14

作者 杨胜 房建成 郭雷 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2416-2422,共7页

针对动力调谐陀螺(DTG)动基座锁定问题,提出一种基于鲁棒H∞控制的DTG动基座锁定回路设计方法。首先,建立了DTG的状态空间模型,将基座角运动视为外部干扰输入,将陀螺启动(或停止)过程中由于转子转速变化引起的参数变化视为模型摄动;然后... 针对动力调谐陀螺(DTG)动基座锁定问题,提出一种基于鲁棒H∞控制的DTG动基座锁定回路设计方法。首先,建立了DTG的状态空间模型,将基座角运动视为外部干扰输入,将陀螺启动(或停止)过程中由于转子转速变化引起的参数变化视为模型摄动;然后,采用能够处理参数摄动下干扰抑制问题的鲁棒H∞控制器设计了DTG动基座锁定回路,并将其转化为标准H∞控制问题,采用线性矩阵不等式(LMI)求解。仿真结果表明:在不需要转速信息的情况下,该回路可以实现从启动到停止整个过程中将陀螺转子锁定零位附近。 展开更多

关键词 动力调谐陀螺 再平衡回路 动基座 鲁棒H∞控制 线性矩阵不等式

原文传递

某力矩反馈速率陀螺仪性能的试验研究 被引量：1

15

作者 李明 史守峡 《现代电子技术》 2009年第2期91-94,共4页

通过推导得出力矩反馈速率陀螺仪的主要性能参数等效阻尼比及等效转动惯量与陀螺表头增益及时间常数有关。针对某力矩反馈速率陀螺仪设计了再平衡回路,试验确定了不同输入频率下陀螺表头参数的变化趋势,从而得出陀螺的主要性能参数阻尼... 通过推导得出力矩反馈速率陀螺仪的主要性能参数等效阻尼比及等效转动惯量与陀螺表头增益及时间常数有关。针对某力矩反馈速率陀螺仪设计了再平衡回路,试验确定了不同输入频率下陀螺表头参数的变化趋势,从而得出陀螺的主要性能参数阻尼比及转动惯量在整个频段内的变化趋势。解决了陀螺仪性能参数在使用中不准确,从而影响回路设计的问题,为力矩反馈速率陀螺仪的实际应用提供了依据。 展开更多

关键词 速率陀螺仪 再平衡回路 表头参数 阻尼比 转动惯量

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捷联式陀螺仪再平衡回路数字控制研究 被引量：1

16

作者 李建朋 武志忠 马官营 《空间控制技术与应用》 2013年第3期49-53,共5页

针对模拟式再平衡回路在数字量输出和应用现代控制技术方面存在缺陷,提出了一种捷联式陀螺仪数字化再平衡回路的设计与实现方式.首先介绍捷联式陀螺仪再平衡回路的三种实现方式,提出设计与实现再平衡回路的方法;其次对整个回路建立数学... 针对模拟式再平衡回路在数字量输出和应用现代控制技术方面存在缺陷,提出了一种捷联式陀螺仪数字化再平衡回路的设计与实现方式.首先介绍捷联式陀螺仪再平衡回路的三种实现方式,提出设计与实现再平衡回路的方法;其次对整个回路建立数学模型,针对数字再平衡普遍存在的量化误差问题,采用基于特征模型的黄金分割自适应控制方法设计回路控制器;最后对整个回路进行仿真,验证数字式再平衡回路性能.仿真结果证实提出的回路实现方式能有效地提高捷联式陀螺仪的性能. 展开更多

关键词 捷联陀螺 数字化 再平衡回路 黄金分割控制 量化误差

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硅微加速度计静电力平衡电路

17

作者 何胜 王巍（审核） 《导航与控制》 2005年第4期20-21,共2页

采用静电力再平衡回路原理的电路称静电力平衡电路，是硅微加速度计常采用的一种电路。

关键词 硅微加速度计 平衡电路 静电力 再平衡回路

原文传递

力矩电流发生器的传输模型与补偿

18

作者 李宏生 《船舶工程》 CSCD 北大核心 1994年第1期42-44,3,共3页

捷联式惯性导航系统中的陀螺仪工作于锁定状态，其锁定是由再平衡回路完成的。力矩电流发生器是这一回路的关键部件，对回路性能有重要影响。本文以力矩电流发生器的电路结构为基础，导出其回路传输模型，讨论其稳定性及补偿方法，并优... 捷联式惯性导航系统中的陀螺仪工作于锁定状态，其锁定是由再平衡回路完成的。力矩电流发生器是这一回路的关键部件，对回路性能有重要影响。本文以力矩电流发生器的电路结构为基础，导出其回路传输模型，讨论其稳定性及补偿方法，并优选出最佳补偿参数。 展开更多

关键词 电流发生器 再平衡回路 陀螺仪

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陀螺仪回路基于频率特性方面的改进设计

19

作者 李志洲 《战术导弹控制技术》 2002年第1期24-27,共4页

本文简述了在某型用陀螺仪回路研制进程中遇到的模拟量频率特性方面的技术难关,同时针对现有的回路设计方案进行了相应的分析,提出了回路的改进设计方案经理论分析及相应的测试验证了改进后的回路设计是合理、可行的,能够较好地兼顺系... 本文简述了在某型用陀螺仪回路研制进程中遇到的模拟量频率特性方面的技术难关,同时针对现有的回路设计方案进行了相应的分析,提出了回路的改进设计方案经理论分析及相应的测试验证了改进后的回路设计是合理、可行的,能够较好地兼顺系统对陀螺仪回路模拟量频率特性方面的各项技术指标要求. 展开更多

关键词 陀螺仪 再平衡回路 频率特性

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测控电路综合实验

20

作者 马风鸣 李醒飞 +1 位作者 马金玉 谢东晖 《物理实验》 2017年第7期36-37,共2页

测控电路综合实验是天津大学测控电路教学组经过近15年的摸索,本科生和研究生经过多次试验而选定的以动力调谐陀螺仪再平衡回路为研究对象的实验,该实验几乎包括了测控电路的各个章节,包括：传感器调制、信号调制与解调、信号放大、信... 测控电路综合实验是天津大学测控电路教学组经过近15年的摸索,本科生和研究生经过多次试验而选定的以动力调谐陀螺仪再平衡回路为研究对象的实验,该实验几乎包括了测控电路的各个章节,包括：传感器调制、信号调制与解调、信号放大、信号的滤波、信号的运算、控制器的设计、驱动器的设计等模块,既可以进行各模块的实验,又可以进行整个测控电路系统实验.把测控电路所讲述的内容通过该综合实验串联起来,让学生在有限的实验时间内，通过该实验掌握教材的内容． 展开更多

关键词 综合实验 测控电路 动力调谐陀螺仪 信号调制 再平衡回路 电路教学 天津大学 信号放大

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