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金属壳谐振陀螺数字式多回路信号检测方法 被引量：4
1
作者 刘宁 苏中 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期100-105,共6页
针对金属壳谐振陀螺信号处理过程中,由于控制模型中的强耦合性和变结构特点,传统控制方法很难有效控制振子整体振型,导致输入角速率无法精确估计的难题,本文提出了一种结合金属壳谐振陀螺模型的数字式多回路检测方法。分析了金属壳谐振... 针对金属壳谐振陀螺信号处理过程中,由于控制模型中的强耦合性和变结构特点,传统控制方法很难有效控制振子整体振型,导致输入角速率无法精确估计的难题,本文提出了一种结合金属壳谐振陀螺模型的数字式多回路检测方法。分析了金属壳谐振陀螺信号特点,确定数字式信号调理方式;在谐振子机电耦合模型的基础上,建立陀螺的等效电路模型;利用频域分析方法,对模型参数进行辨识;研究多回路控制检测方法与实现方式,分析各回路间的作用效果,实现输入角速率的准确检测。通过仿真验证与实际测试,验证了所述方法的有效性。 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 数字式多回路信号检测 角速率估计 动力学方程 谐振子 固体波动陀螺
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金属壳谐振陀螺研究进展 被引量：4
2
作者 刘宁 苏中 李擎 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第10期4-9,共6页
金属壳谐振陀螺是振动陀螺的一个重要分支,其敏感结构为金属制成的壳体,称为金属谐振子,当谐振子随载体旋转时,哥氏效应引起敏感结构振型的"移动"是其对"旋转"敏感的基本表现形式。金属壳谐振陀螺不仅具有传统陀螺... 金属壳谐振陀螺是振动陀螺的一个重要分支,其敏感结构为金属制成的壳体,称为金属谐振子,当谐振子随载体旋转时,哥氏效应引起敏感结构振型的"移动"是其对"旋转"敏感的基本表现形式。金属壳谐振陀螺不仅具有传统陀螺的惯性品质,而且具有能够抗高过载、量程大的特点,这是其他类型陀螺所不具备的。本文综述了金属壳谐振陀螺的研究进展,从设计思想、理论建模、结构设计、信号处理等方面进行了讨论,并指出了金属壳谐振陀螺的发展趋势。 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 振动陀螺 哥氏效应 谐振子
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金属壳谐振子研究进展 被引量：3
3
作者 苏中 刘宁 +1 位作者 张小宇 李擎 《导航与控制》 2019年第2期9-15,25,共8页
金属壳谐振陀螺是利用驻波的进动特性来敏感输入角速率的一种新型壳体振动陀螺,具有结构简单、功耗低、抗冲击性强、稳定性高等优点,可被广泛应用于中低精度角速度测量领域。金属壳谐振陀螺不仅具有传统陀螺的惯性品质,而且具有抗高过... 金属壳谐振陀螺是利用驻波的进动特性来敏感输入角速率的一种新型壳体振动陀螺,具有结构简单、功耗低、抗冲击性强、稳定性高等优点,可被广泛应用于中低精度角速度测量领域。金属壳谐振陀螺不仅具有传统陀螺的惯性品质,而且具有抗高过载、量程大的特点,这是其他类型陀螺所不具备的。作为金属壳谐振陀螺的核心部件,金属壳谐振子的性能至关重要。结合金属壳谐振陀螺综述了金属壳谐振子的研究进展,从设计思想、理论建模、结构设计、信号处理等方面进行了讨论,并指出了金属壳谐振陀螺及其谐振子的发展趋势。 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 金属谐振子 哥氏振动陀螺 极端瞬态力作用
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极端瞬态力作用下金属壳谐振陀螺结构强度分析 被引量：1
4
作者 刘宁 苏中 张小宇 《导航与控制》 2019年第2期84-88,共5页
金属壳谐振陀螺是利用驻波的进动特性来敏感输入角速率的一种新型壳体振动陀螺,其具有结构简单、功耗低、抗冲击性强、稳定性高等优点,可被广泛应用于中低精度角速度测量领域。针对极端瞬态力作用下金属壳谐振陀螺的结构强度进行了研究... 金属壳谐振陀螺是利用驻波的进动特性来敏感输入角速率的一种新型壳体振动陀螺,其具有结构简单、功耗低、抗冲击性强、稳定性高等优点,可被广泛应用于中低精度角速度测量领域。针对极端瞬态力作用下金属壳谐振陀螺的结构强度进行了研究,在分析其工作原理和基本数学模型的基础上,利用有限元仿真方法,在通用炮射环境条件下进行了分析。通过仿真计算,给出了金属壳谐振陀螺的结构强度分析结果,验证了其抗过载能力。 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 金属谐振子 哥氏振动陀螺 极端瞬态力作用
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金属壳谐振陀螺大量程角速率信号检测方法研究 被引量：1
5
作者 刘宁 苏中 李擎 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期79-84,共6页
针对传统多回路角速率检测方法无法适应金属壳谐振陀螺大量程应用的难题,提出基于自适应滑模变结构控制器的大量程角速率信号检测方法.通过对典型金属壳谐振陀螺的动力学方程进行分析,建立出包含干扰和参数摄动部分的状态方程;采用指数... 针对传统多回路角速率检测方法无法适应金属壳谐振陀螺大量程应用的难题,提出基于自适应滑模变结构控制器的大量程角速率信号检测方法.通过对典型金属壳谐振陀螺的动力学方程进行分析,建立出包含干扰和参数摄动部分的状态方程;采用指数趋近律选取比例积分滑模面,设计出一种适用于金属壳谐振陀螺的滑模控制器,可有效估计大量程角速率信号.仿真及试验结果表明,该解算方法能够稳定控制金属壳谐振子振型,并能准确检测大量程角速率,满足金属壳谐振陀螺的大量程环境应用. 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 金属壳谐振子 角速率检测 自适应滑模变结构控制
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基于RBF的金属壳谐振陀螺温度误差补偿方法 被引量：1
6
作者 刘宁 马晓飞 苏中 《现代电子技术》 北大核心 2019年第10期49-52,共4页
针对金属壳谐振陀螺由于温度变化导致陀螺精度降低的问题,提出一种基于RBF神经网络的金属壳谐振陀螺温度误差补偿方法。在-4～60℃温度范围内,分别建立金属壳谐振陀螺的温度误差一阶多项式模型、二阶多项式模型和RBF神经网络模型,基于... 针对金属壳谐振陀螺由于温度变化导致陀螺精度降低的问题,提出一种基于RBF神经网络的金属壳谐振陀螺温度误差补偿方法。在-4～60℃温度范围内,分别建立金属壳谐振陀螺的温度误差一阶多项式模型、二阶多项式模型和RBF神经网络模型,基于三种温度误差模型对陀螺输出进行温度误差补偿。实验数据表明,基于RBF神经网络模型的补偿效果优于基于一阶多项式和二阶多项式模型的补偿效果,补偿后漂移标准差减少了66.31%,可大幅度降低温度变化对金属壳谐振陀螺精度的影响,在工程实际中有一定参考意义。 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 温度漂移 温度误差补偿 RBF神经网络 多项式模型 漂移标准差
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微小型金属壳谐振陀螺幅值稳定控制方法研究 被引量：1
7
作者 卫炳乾 刘宁 +1 位作者 苏中 张小宇 《现代电子技术》 北大核心 2020年第21期93-96,共4页
针对金属壳谐振陀螺振子小型化设计,电极控制力过小导致响应时间慢的问题,传统四回路PI控制难以有效解决,提出一种微小型金属壳谐振陀螺幅值控制方法,有效提高响应速度。在分析微小型金属壳谐振陀螺工作原理的基础上,对传统四回路PI控... 针对金属壳谐振陀螺振子小型化设计,电极控制力过小导致响应时间慢的问题,传统四回路PI控制难以有效解决,提出一种微小型金属壳谐振陀螺幅值控制方法,有效提高响应速度。在分析微小型金属壳谐振陀螺工作原理的基础上,对传统四回路PI控制器进行研究,提取幅值作为被控对象,设计微分先行控制器,搭建算法仿真平台。通过仿真验证,文中方法比传统四回路PI控制方法响应速度提高,角速率解算时间缩短。 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 幅值提取 幅值控制 角速率检测 微分先行控制 系统仿真
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金属壳谐振陀螺误差补偿方法研究
8
作者 付建立 《导航与控制》 2017年第3期35-42,共8页
针对金属壳谐振陀螺的误差建模与补偿方法进行研究。首先,通过分析金属壳谐振陀螺的敏感机理,找到影响陀螺性能的误差源,建立金属壳谐振陀螺的误差模型。然后,研究陀螺的误差传播特性,对误差源进行分类,提出金属壳谐振陀螺的误差补偿方... 针对金属壳谐振陀螺的误差建模与补偿方法进行研究。首先,通过分析金属壳谐振陀螺的敏感机理,找到影响陀螺性能的误差源,建立金属壳谐振陀螺的误差模型。然后,研究陀螺的误差传播特性,对误差源进行分类,提出金属壳谐振陀螺的误差补偿方法。最后,利用试验方法对建立的误差模型和补偿方法进行验证。试验结果表明:经过补偿后的金属壳谐振陀螺在工作温度范围内(-45℃~55℃)零偏不稳定性降低至4.67(°)/h,全温度段线性度由0.2%降低至0.03%,随机游走为0.6982(°)/h^(1/2),陀螺的综合性能得到显著提升,证明了误差模型和补偿方法的有效性。 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 金属壳谐振子 角速率检测 误差补偿
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金属壳谐振陀螺温度误差补偿方法
9
作者 杨锐 苏中 +1 位作者 万承军 王楚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第2期22-25,共4页
针对温度变化导致陀螺精度降低的问题,提出金属壳谐振陀螺温度误差补偿方法。分别建立金属壳谐振陀螺的温度误差线性模型和玻尔兹曼模型,基于两种模型对陀螺输出进行补偿。实验数据表明,基于玻尔兹曼模型的补偿效果优于线性模型,补偿后... 针对温度变化导致陀螺精度降低的问题,提出金属壳谐振陀螺温度误差补偿方法。分别建立金属壳谐振陀螺的温度误差线性模型和玻尔兹曼模型,基于两种模型对陀螺输出进行补偿。实验数据表明,基于玻尔兹曼模型的补偿效果优于线性模型,补偿后漂移标准差降低了80%以上,可大幅降低温度变化对金属壳谐振陀螺精度的影响。 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 振动陀螺 温度误差 误差补偿 线性模型 玻尔兹曼模型
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高动态金属壳谐振陀螺进动特性分析 被引量：1
10
作者 刘宁 邓志红 《导航定位与授时》 2017年第2期86-92,共7页
高动态金属壳谐振陀螺的进动特性,是敏感结构实现角速率信息有效提取的关键。针对金属壳谐振陀螺的进动特性进行研究,首先分析了金属壳谐振陀螺的总体研究思路,明确其工作原理;建立敏感结构的动力学方程和进动因子表达式;利用数值分析方... 高动态金属壳谐振陀螺的进动特性,是敏感结构实现角速率信息有效提取的关键。针对金属壳谐振陀螺的进动特性进行研究,首先分析了金属壳谐振陀螺的总体研究思路,明确其工作原理;建立敏感结构的动力学方程和进动因子表达式;利用数值分析方法,对进动因子进行分析,得出金属壳谐振陀螺进动因子经验公式;最后对其进动特性进行综合分析。 展开更多
关键词 高动态金属壳谐振陀螺 敏感结构 哥氏定理
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