静电陀螺仪空心球转子变形分析 被引量：8

1

作者 张军安 邱长华 +2 位作者 颜明 王彦国 毛雨辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期116-120,共5页

提出了基于有限元方法对静电陀螺仪空心球转子离心变形、温度变形、压力变形和综合变形的分析方案,并给出了减少变形的措施。分析结果表明:转子的变形主要是由温度引起的,压力和离心产生的变形相对比较小;离心变形对转子的球形度影响较... 提出了基于有限元方法对静电陀螺仪空心球转子离心变形、温度变形、压力变形和综合变形的分析方案,并给出了减少变形的措施。分析结果表明:转子的变形主要是由温度引起的,压力和离心产生的变形相对比较小;离心变形对转子的球形度影响较大,但变形值要比温度引起的变形值约小2个数量级;温度变化对转子的半径变化产生较大影响,但主要影响转子与电极之间的间隙,对转子的球形度几乎没有影响;同样,压力变形对球形度影响较小,对半径影响也较小。因此,在结构设计时将转子半径变化考虑进去,并加以补偿,则对转子半径的影响就可以忽略。可以通过在四个标准大气压和五个标准大气压下将空心球转子研磨成球形,来消除离心变形对转子球形度的影响。结果还表明该方案对空心转子静电陀螺仪转子的研制具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 空心转子 铍材 离心变形 温度变形 压力变形 综合变形

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静电陀螺仪空心球形铍转子的动态变形 被引量：2

2

作者 张森 孙新民 +1 位作者 程相文 刘瑞歌 《河北理工学院学报》 2006年第3期48-51,共4页

利用有限元分析软件,对静电陀螺仪空心球形铍转子的4种典型结构进行离心变形的计算及变形仿真,讨论不同结构转子的动态变形及对圆球度误差的影响,提出了减小和补偿圆球度误差的措施。

关键词 静电陀螺仪 空心球形铍转子 动态变形

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静电陀螺仪空心球形转子的动态变形分析 被引量：1

3

作者 刘瑞歌 宋锋 刘瑞英 《机电工程技术》 2007年第1期76-77,80,共3页

本文利用有限元分析软件,对静电陀螺仪空心球形转子进行了离心变形的计算及变形仿真,同时考虑了加工误差造成的不对称转子的离心变形,讨论了不同结构转子的动态变形以及对圆球度误差的影响,提出了减小和补偿圆球度误差的措施。

关键词 静电陀螺仪 空心球形转子 动态变形

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静电陀螺仪长球形空心转子的径向变形设计 被引量：2

4

作者 孙新民 陶丽芝 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2206-2211,共6页

为改善静电陀螺仪球形空心转子的动态圆度,将转子静态时设计成两极长、赤道短的长球形,以补偿由离心载荷引起的两极向内收缩、赤道向外膨胀产生的圆度误差。首先,根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成... 为改善静电陀螺仪球形空心转子的动态圆度,将转子静态时设计成两极长、赤道短的长球形,以补偿由离心载荷引起的两极向内收缩、赤道向外膨胀产生的圆度误差。首先,根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成原理,构建了静电陀螺仪空心转子表面径向载荷的径向变形与离心载荷的径向变形的迭加计算公式。然后,按该迭加计算公式构造了两极长、赤道短的长球形空心转子。最后,以示例对构造的长球形空心铍转子的设计、加工、测量进行了说明。实验结果表明:该加工后的长球形空心铍转子的极点半径比赤道半径长0.52μm,与设计值0.54μm相吻合。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 球形空心转子 长球形空心转子

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静电陀螺仪长球形空心铍转子的优化设计 被引量：1

5

作者 陶丽芝 孙新民 +1 位作者 郝瑞朝 李勇 《河北理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第2期45-48,共4页

从圆球形空心铍转子分别受径向拉力和离心力的径向变形分析入手,利用径向拉力构造了两极直径大、赤道直径小的长球形空心铍转子,并应用误差独立作用与合成原理构建了受径向拉力和离心力的径向综合变形解析计算公式。根据综合变形解析计... 从圆球形空心铍转子分别受径向拉力和离心力的径向变形分析入手,利用径向拉力构造了两极直径大、赤道直径小的长球形空心铍转子,并应用误差独立作用与合成原理构建了受径向拉力和离心力的径向综合变形解析计算公式。根据综合变形解析计算公式,建立了长球形空心铍转子以径向综合变形最小化为目标和以赤道壁厚、极点壁厚、环境压力、工作转速为设计变量的优化数学模型。最后,给出了长球形空心铍转子优化设计示例。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 圆球形空心铍转子 长球形空心铍转子 优化设计

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一种新型的静电陀螺仪用光纤传感器 被引量：1

6

作者 史智敏 田蔚风 金志华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第4期28-33,共6页

静电陀螺仪极轴位置信号的读取是提高精度的关键技术之一,因此设计了一种用于小角度信号读取的新型光纤传感器。在理论分析的基础上,给出了该传感器的具体设计方案和相关参数,研制了试验样机并进行了相关模拟实验。实验结果表明该传感... 静电陀螺仪极轴位置信号的读取是提高精度的关键技术之一,因此设计了一种用于小角度信号读取的新型光纤传感器。在理论分析的基础上,给出了该传感器的具体设计方案和相关参数,研制了试验样机并进行了相关模拟实验。实验结果表明该传感器是可行性的。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 光纤传感器 自准直透镜 高斯光束 传输矩阵

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静电陀螺仪长球形空心转子径向变形设计

7

作者 陶丽芝 孙新民 +1 位作者 孙秋艳 李勇 《河北理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第1期42-46,共5页

根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成原理,构建了静电陀螺仪空心转子表面径向载荷径向变形与离心载荷径向变形迭加的计算公式,并按径向变形迭加计算公式构造了两极长、赤道短的长球形空心转子。按径... 根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成原理,构建了静电陀螺仪空心转子表面径向载荷径向变形与离心载荷径向变形迭加的计算公式,并按径向变形迭加计算公式构造了两极长、赤道短的长球形空心转子。按径向变形设计的长球形空心转子,在高速旋转工作时能具有较为理想的圆球形。还以设计示例进行了说明。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 球形空心转子 长球形空心转子

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三种典型内腔结构球形空心铍转子的分析

8

作者 李勇 孙新民 张森 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第6期79-80,共2页

以三种内腔结构不同的静电陀螺仪Φ38mm球形空心铍转子为例,导出了它们的壁厚计算公式,根据薄壳理论解析计算了它们在工作状态下的离心变形,探讨了离心变形对转子圆球度的影响,解读了它们的结构特点,可作为合理选择转子内腔结构的参考。

关键词 静电陀螺仪 球形空心铍转子 离心变形

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对引力探测器-B实验结果的质疑

9

作者 施昊 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1597-1600,共4页

对美国宇航局(NASA)2011年5月4日公布的引力探测-B(GP-B)检验广义相对论实验的最终结果提出了质疑.根据GP-B实验传感装置具有关于卫星自转轴的对称性这一事实指出,其所测量的引力场几何效应的实验误差应该与地球自转引力牵连效应的实验... 对美国宇航局(NASA)2011年5月4日公布的引力探测-B(GP-B)检验广义相对论实验的最终结果提出了质疑.根据GP-B实验传感装置具有关于卫星自转轴的对称性这一事实指出,其所测量的引力场几何效应的实验误差应该与地球自转引力牵连效应的实验误差十分接近,然而,NASA所公布的结果中前者却是后者的2.5倍;因此认为,这可能表明GP-B在对实验数据处理上至少还有某些物理机制尚未考虑充分. 展开更多

关键词 广义相对论 引力 静电陀螺 超导量子干涉仪

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静电陀螺监控器低纬度避免标定重置的快速预测方法

10

作者 王前学 倪文秀 +1 位作者 刘新明 周海渊 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期707-710,718,共5页

在低纬度地区,静电陀螺监控器48 h标定阶段易出现上陀螺高度角低于限定值,导致标定重置的问题。为了避免标定重置问题的出现,根据转子自转轴空间指向的变化特点,利用上陀螺的测角数据、惯导航向和位置数据,综合船舶运动、地球自转、壳... 在低纬度地区,静电陀螺监控器48 h标定阶段易出现上陀螺高度角低于限定值,导致标定重置的问题。为了避免标定重置问题的出现,根据转子自转轴空间指向的变化特点,利用上陀螺的测角数据、惯导航向和位置数据,综合船舶运动、地球自转、壳体旋转的影响,推导出了预测上陀螺高度角的计算方法,并提出了适时调整载体所处纬度的规避方案。根据计算结果绘制了转子自转轴空间运动轨迹,实现了标定重置时间点的预测,预测误差小于3 min。该方法只需要很少的原始测量数据,预测精度高,提出的规避方案可操作性强,具有一定的推广应用价值。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 高度角 方位角 标定

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静电陀螺仪空心铍转子分析的一种等效载荷法

11

作者 李勇 孙新民 张森 《河北理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第4期64-66,73,共4页

给出了一种等效载荷法，运用有限元分析软件对空心铍转子进行分析，得出在0．3～0．4MPa下加工的转子工作时圆度较好，从而为加工长球形空心铍转子提供依据。

关键词 静电陀螺仪 空心铍转子 等效载荷

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静电陀螺寻北仪的力学原理 被引量：1

12

作者 董景新 Yu.G.Martynenko C.E.Gubarenko 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第8期15-18,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 静电陀螺 寻北仪 方位角

原文传递

静电陀螺寻北仪中的磁干扰 被引量：1

13

作者 董景新 S.I.Gubarenko 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期31-32,共2页

电磁兼容性的问题尤其对采用静电陀螺作为核心元件的高精度寻北仪越来越显得重要。有关静电陀螺的文献对于静电干扰讨论较多，本文则侧重对静电陀螺寻北仪中的磁干扰进行讨论。磁干扰包括外部磁干扰和内部磁干扰，外部磁干扰可通过严格... 电磁兼容性的问题尤其对采用静电陀螺作为核心元件的高精度寻北仪越来越显得重要。有关静电陀螺的文献对于静电干扰讨论较多，本文则侧重对静电陀螺寻北仪中的磁干扰进行讨论。磁干扰包括外部磁干扰和内部磁干扰，外部磁干扰可通过严格的电磁屏蔽加以排除，对于内部磁干扰本文推导了有关数学关系式，必要时可以加以补偿。 展开更多

关键词 寻北仪 方位角 磁干扰 静电陀螺寻北仪

原文传递

静电陀螺寻北仪静电力干扰的仿真分析 被引量：1

14

作者 董景新 Yu.G.Martynenko 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期28-30,共3页

以静电陀螺仪为核心部件的静电陀螺寻北仪是一种高精度的寻北仪器，其中静电力干扰是主要干扰源之一。本文针对静电陀螺寻北仪中的静电力干扰进行仿真分析。图形仿真结果直观地表明了转子的二次谐波、三次谐波，沿ｘ轴、ｙ轴相对电极的... 以静电陀螺仪为核心部件的静电陀螺寻北仪是一种高精度的寻北仪器，其中静电力干扰是主要干扰源之一。本文针对静电陀螺寻北仪中的静电力干扰进行仿真分析。图形仿真结果直观地表明了转子的二次谐波、三次谐波，沿ｘ轴、ｙ轴相对电极的面积差，沿ｘ轴、ｙ轴的电极错位以及转子中心相对电极中心的偏移对干扰力矩影响的性质及大小。仿真结果可作为结构及系统设计的参考。 展开更多

关键词 寻北仪 静电力干扰 干扰 仿真 静电陀螺寻北仪

原文传递

静电陀螺仪实心球转子变形分析 被引量：8

15

作者 程雷 李德才 +1 位作者 昝春燕 李立勇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第6期75-79,共5页

介绍了静电陀螺仪实心球转子的两种典型结构,并利用有限元仿真工具根据工作环境对这两种结构分别进行了离心变形、温度变形、压力变形以及这三种载荷的耦合变形的仿真分析。得出了实心球转子的变形规律及变形量,为转子的设计和静电陀螺... 介绍了静电陀螺仪实心球转子的两种典型结构,并利用有限元仿真工具根据工作环境对这两种结构分别进行了离心变形、温度变形、压力变形以及这三种载荷的耦合变形的仿真分析。得出了实心球转子的变形规律及变形量,为转子的设计和静电陀螺的建模提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 转子 变形分析 有限元仿真 离心变形 温度变形 压力变形 耦合变形

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静电陀螺仪对准误差产生的系统伺服随动误差分析 被引量：8

16

作者 颜明 张军安 吴佐华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期853-857,共5页

介绍了采用平行光管式光电位置探测器(PSD)测角的静电陀螺仪在伺服测试转台上测试时,陀螺坐标系与平台台体坐标系之间的两种对准误差,然后推导出由该对准误差引起的反射光斑中心点在PSD平面坐标系上的坐标变化公式,给出了当陀螺坐标系... 介绍了采用平行光管式光电位置探测器(PSD)测角的静电陀螺仪在伺服测试转台上测试时,陀螺坐标系与平台台体坐标系之间的两种对准误差,然后推导出由该对准误差引起的反射光斑中心点在PSD平面坐标系上的坐标变化公式,给出了当陀螺坐标系与台体坐标系之间存在对准误差时,计算伺服随动误差的步骤,并根据静电陀螺仪的结构及工作情况,选取一组数据进行了计算。结果表明:第一种对准误差比第二种对准误差约大两个数量级;为减小系统伺服随动误差,第一种对准误差应不大于4′。其结论对静电陀螺仪的设计与测试具有理论指导意义。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 对准误差 伺服随动误差

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基于Sigma-Delta技术的差分电容检测电路设计 被引量：4

17

作者 万明亮 张卫平 +1 位作者 黄晓刚 陈文元 《电测与仪表》 北大核心 2007年第11期59-61,58,共4页

接口电路是悬浮转子微陀螺研制中的关键技术之一。本文对静电悬浮转子微陀螺的差分电容结构建立其简化数学模型,并结合Sigma-Delta技术的优点提出了一种新颖的闭环检测电路。该检测电路能够直接输出数字信号,系统稳定性好,对陀螺失效具... 接口电路是悬浮转子微陀螺研制中的关键技术之一。本文对静电悬浮转子微陀螺的差分电容结构建立其简化数学模型,并结合Sigma-Delta技术的优点提出了一种新颖的闭环检测电路。该检测电路能够直接输出数字信号,系统稳定性好,对陀螺失效具有自检特性并且能够有效避免陀螺的锁住。与通常采用的调制解调方法相比,该检测电路大大节省了器件,因此非常适用于对微陀螺原型进行测试评估。对该检测电路的仿真结果表明,其灵敏度为2V/g,动态范围约为1g。 展开更多

关键词 SIGMA-DELTA MEMS 静电悬浮 微陀螺 闭环检测

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静电悬浮转子微陀螺悬浮控制系统级仿真 被引量：3

18

作者 肖奇军 李胜勇 +4 位作者 陈文元 刘超英 崔峰 黄伟 崔海宁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期397-401,共5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;采用力平衡原理和力矩平衡原理测量壳体输入的线加速度和角速度,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线加速度和角速度的... 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;采用力平衡原理和力矩平衡原理测量壳体输入的线加速度和角速度,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线加速度和角速度的大小。针对转子结构,提出了一种基于模拟PID技术的非集中控制策略来实现悬浮控制,建立了一种基于Coventorware的机电混合仿真模型,对结构、电路和控制进行通盘考虑。通过起支仿真和加速度输入仿真可以看出,系统级仿真结果表明了其具有仿真速度快、仿真结果准确等优点,在与实验结果的比较中证实仿真结果的准确性和有效性。 展开更多

关键词 静电悬浮 微陀螺 悬浮控制 系统级仿真

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静电陀螺仪空心球转子变形分析 被引量：1

19

作者 刘瑞歌 宋锋 孙新民 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第1期101-103,共3页

介绍了静电陀螺仪空心球转子的结构。并利用有限元分析软件根据工作环境的不同对转子进行了静态变形、动态变形和综合变形的仿真分析,得出了球转子的变形规律及变形量。为转子的设计、静电陀螺仪的建模提供了重要的理论参考依据。

关键词 静电陀螺仪 空心球转子

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静电陀螺仪空心球转子变形分析及优化设计 被引量：2

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作者 刘瑞歌 宋锋 +1 位作者 刘瑞英 孙新民 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第2期242-245,共4页

用解析法描述了转子的非球形。介绍了静电陀螺仪空心球转子的结构,并利用有限元分析软件根据工作环境的不同对转子进行了静态变形、动态变形和综合变形的仿真分析,得出了球转子的变形规律及变形量。对转子的结构参数进行了优化,得出了... 用解析法描述了转子的非球形。介绍了静电陀螺仪空心球转子的结构,并利用有限元分析软件根据工作环境的不同对转子进行了静态变形、动态变形和综合变形的仿真分析,得出了球转子的变形规律及变形量。对转子的结构参数进行了优化,得出了球形转子加工所需的压力值。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 空心球转子 变形分析 优化

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