静电陀螺监控器陀螺控制信号自动化检测系统设计
激光陀螺仪标度因数测试系统及测试方法与设计方案
激光陀螺仪标度因数测试系统及测试方法与设计方案设计方案：1.激光陀螺仪：选择具有高精度和稳定性的激光陀螺仪作为测试仪器。
激光陀螺仪应具有较高的测量频率和角度分辨率，以确保测试结果的准确性。
2.电子控制装置：用于控制激光陀螺仪的工作状态。
通过电子控制装置，可以选择不同的测试模式，设置测试参数，实现自动化测试。
3.数据采集设备：用于对激光陀螺仪输出的信号进行采集和处理。
数据采集设备应具有较高的采样频率和位深度，以确保对信号的准确采集。
4.测试平台：为激光陀螺仪和标度因数测试系统提供一个稳定的支撑平台，以确保测试过程中不受外界干扰。
测试方法：1.准备工作：将激光陀螺仪固定在测试平台上，并将电子控制装置和数据采集设备与激光陀螺仪连接好，确保连接稳固。
2.校准：在进行标度因数测试前，需要对激光陀螺仪进行校准。
通过校准可以消除系统误差，提高测试的准确性。
3.测试步骤：在标度因数测试过程中，需要按照以下步骤进行：a.设定测试参数：根据测试需求，设置测试模式、测试频率和测试时间等参数。
b.开始测试：启动电子控制装置，开始测试过程。
在测试过程中，激光陀螺仪将输出角速度信号，数据采集设备将对信号进行采集和处理。
c.数据处理：通过对采集到的信号进行处理，可以得到标度因数测试的结果。
可以使用数学模型或者统计分析方法对信号进行处理，以获得准确的标度因数值。
4.结果评估：根据标度因数测试的结果，对激光陀螺仪进行性能评估。
评估结果可以用于对激光陀螺仪进行校准和改进，提高其性能。
总结：激光陀螺仪标度因数测试系统的设计方案和测试方法，需要选择合适的测试仪器、电子控制装置和数据采集设备，并通过校准和数据处理等步骤，获取准确的测试结果。
通过该系统，能够对激光陀螺仪的性能进行评估，并为后续的应用提供准确的角速度测量结果。
基于陀螺仪的姿态稳定控制系统设计与实现
基于陀螺仪的姿态稳定控制系统设计与实现摘要：本文主要探讨了基于陀螺仪的姿态稳定控制系统设计与实现。
首先介绍了陀螺仪的原理和应用领域，然后详细阐述了基于陀螺仪的姿态稳定控制系统的设计思路和实现步骤。
文章还讨论了系统设计中的一些关键问题，并提出了相应的解决方案。
最后通过实验证明了该系统的可行性和稳定性。
1. 引言姿态稳定控制是一种重要的控制技术，在航空航天、无人机、机器人等领域得到了广泛应用。
陀螺仪作为一种重要的姿态传感器，能够测量物体的角速度，从而实现姿态的稳定控制。
本文将通过设计和实现一个基于陀螺仪的姿态稳定控制系统，来探讨该技术的应用和优势。
2. 陀螺仪的原理与应用陀螺仪是通过测量物体的角速度来实现姿态稳定控制的重要传感器。
其原理基于陀螺效应，当陀螺仪受到外力作用时，会产生一个与外力方向垂直的角速度。
陀螺仪可以根据角速度的大小和方向来确定物体的姿态。
陀螺仪广泛应用于导航、航空航天和无人机等领域。
在导航领域，陀螺仪常用于惯性导航系统，用于测量飞行器的加速度和角速度，从而实现精确的导航定位。
在航空航天领域，陀螺仪可以帮助飞船或火箭保持稳定的姿态，在航天飞行过程中起到至关重要的作用。
在无人机领域，陀螺仪可以测量无人机的姿态，使其保持飞行平稳。
3. 基于陀螺仪的姿态稳定控制系统设计思路基于陀螺仪的姿态稳定控制系统的设计思路包括姿态测量、姿态控制和系统稳定性分析。
姿态测量：通过陀螺仪测量物体的角速度，然后结合其他传感器，如加速度计和磁力计，可以得到物体的姿态信息。
姿态控制：根据姿态测量信息，设计控制算法来控制物体的姿态。
常用的控制算法包括PID控制和模糊控制等。
系统稳定性分析：对设计的姿态稳定控制系统进行稳定性分析，通过建立系统的数学模型，利用控制理论分析系统的稳定性，确保系统在各种工况下都能保持稳定的姿态。
4. 基于陀螺仪的姿态稳定控制系统实现步骤基于陀螺仪的姿态稳定控制系统的实现步骤包括硬件设计和软件实现。
微机电陀螺系统的性能分析与优化设计
微机电陀螺系统的性能分析与优化设计随着科技的不断发展，微机电陀螺系统已经在许多领域得到了广泛应用，包括导航、姿态控制、运动定位等。
在这篇文章中，我们将重点讨论微机电陀螺系统的性能分析与优化设计。
一、微机电陀螺系统的原理与性能分析微机电陀螺系统是通过利用MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微电子机械系统）技术将陀螺仪微型化而实现的。
其工作原理主要依赖于角速度感应器和转动方向感应器，通过检测微小的转动变化来测量姿态角和角速度。
在性能分析过程中，我们需要关注陀螺系统的稳定性、精度和灵敏度。
稳定性是指陀螺系统在长时间工作中的稳定性能，主要包括零漂和长期稳定度。
精度是指陀螺系统测量结果与真实值之间的差异程度，主要受到零位偏移、非线性误差和尺度因子误差的影响。
灵敏度是指陀螺系统对不同角速度变化的反应能力，主要由增益和频率响应决定。
二、优化设计策略在设计微机电陀螺系统时，我们可以采取一些优化设计策略来提升其性能。
以下为几个常见的优化设计策略：1. 选择合适的陀螺仪类型：根据具体应用需求，选择合适的陀螺仪类型，包括共轴型、交叉型和分立型等。
不同类型的陀螺仪在性能上会有所差异，需要根据具体的应用场景来选择最合适的类型。
2. 优化陀螺仪的工作温度范围：陀螺仪的工作温度范围对其性能影响较大。
如果工作温度超过了陀螺仪的设计范围，可能会导致精度下降和不稳定性增加。
因此，在设计中应充分考虑实际工作环境的温度范围，并采取相应的措施来优化陀螺仪的工作温度范围。
3. 提高信噪比：信噪比是指信号与噪声之间的比值。
陀螺仪系统中存在各种噪声源，如电子噪声、机械噪声等。
通过选择合适的信号处理算法和优化电路设计，可以提高信号与噪声之间的比值，从而提高系统的精度和稳定性。
4. 降低电源噪声：电源噪声是影响陀螺系统性能的重要因素之一。
电源噪声可能会干扰信号的接收和处理，导致陀螺系统的精度下降。
通过优化供电系统的设计，例如使用稳定的电源和降噪电路，可以有效降低电源噪声对陀螺系统的影响。
陀螺罗经三相电源实时监测仪的设计
陀螺罗经三相电源实时监测仪的设计I. 引言A. 背景B. 目的C. 研究意义II. 相关技术和理论A. 陀螺罗经的原理和应用B. 电源的分类和特点C. 监测仪的基本原理和结构III. 设计方案A. 系统框图B. 硬件设计1. 电源电路2. 系统调试C. 软件设计1. 程序流程图2. 界面设计3. 数据库设计IV. 实验与结果A. 实验方法1. 装置设置2. 实验步骤B. 实验结果分析1. 实时监测结果2. 分析评价V. 结论与展望A. 结论B. 展望VI. 参考文献第一章：引言A. 背景随着现代工业的发展，电源的安全性和可靠性越来越受到人们的关注。
在电力领域特别是对于航空航天领域或特殊工业领域等对电源需求极高的领域，如何保证电源供电安全性和可靠性是一个极为重要的问题。
而随着陀螺罗经在航空、导航等领域的广泛应用，对不断进步的电源和监测仪的需求不断提升。
电源的分类多种多样，涉及交流电、直流电、三相电等。
通常情况下只需要输入电源的电压等级就能满足电源的工作了。
可是，在一些特殊应用中，电源质量的影响可能具有重要的意义。
例如，三相电源，为了避免当任意一组电源故障时整体电源变得不可用，需要实时监测电源电压等参数，确保整个系统的稳定性和可靠性。
B. 目的因此本项目的目的是设计一种能够实时监测三相电源电压等参数的陀螺罗经三相电源实时监测仪。
该仪器可以监测AC相、BC相和CA相的三相电源的参数，如电压、电流、功率、功率因数和电能等数据，以确保电源的可靠性，并及时发现异常情况，提供数据记录和分析，以方便后续处理。
C. 研究意义这项技术有着广泛的应用价值。
航空航天、电力系统、开采等各种领域对于电源的监控同样迫切，该项技术实现了三相电源的实时监测，对于提高电源可靠性和电能使用效率具有重要意义。
本项目的研究结果可以为研究其他类型的电源的实时监测提供指导和参考，具有一定的推广和应用价值。
第二章：文献综述本章将探讨与该项目相关的研究领域的文献。
陀螺转台的伺服系统设计
陀螺转台的伺服系统设计院系自动化学院专业自动化班级4407202学号200403072045姓名杨林指导教师张红梅负责教师沈阳航空工业学院2008年6月摘要陀螺仪表试验转台是一种航空仪表地面现场测试的专用设备，主要由高精度转台和控制系统组成。
本文主要设计了转台的控制系统。
首先介绍了陀螺转台的结构及工作原理，然后基于陀螺转台的工作原理设计出转台控制系统的原理图，再根据转台控制系统的原理图，对系统的各组成环节进行建模，最后得出各环节的数学模型。
经过分析得出转台控制系统共由五部分组成，分别是：比较环节、校正环节、检测环节、晶闸管整流装置和直流力矩电机。
转台控制系统主要完成对角位置信号的跟踪。
本次设计的主要目的是提高转台的控制精度，改善系统的动态品质。
基于MATLAB/SIMULINK对系统进行仿真研究，并完成软件的调试。
仿真结果表明本设计能够完成转台的角位置跟踪。
关键词：陀螺转台；控制系统；SIMULINK仿真AbstractGyro testing turntable is the appropriation equipment used to test the special ground aviation equipment, it is made of high accuracy turntable and the control system. The design is mainly about turntable control system. First, it introduces structure and working principle of gyro turntable, then, based on the principle gyro turntable, design a schematic of turntable control system, according to the schematic of turntable control system’s principle, set up the model of system's parts, at last, got the math modeling of each part. After analysis, turntable control system is from a total of five parts. namely: comparing links, links correction, testing links, SCR devices and DC torque motor. The turntable control system to complete the main diagonal position signal tracking. The design of the main purpose is to improve the accuracy of the control table and improve the quality of the dynamic. The system is imitated by the soft ware MATLAB/ SIMULINK and completed software debugging. The simulation results show that the designed system to complete the corner location tracking.Keywords: Gyro platform; control system; SIMULINK simulation符 号 表em T电机转矩 N·m e V 实际误差速度 L T 负载转矩N·m R 给定角速度 e Φ 电动势常数Wb f R 反馈角位置 a i 电枢电流A e P 实际误差 a u 电枢电压V K U 触发电路的控制电压 P 磁极对数d U 晶闸管整流桥输出电压 N 电枢绕组的总导线数θ 输出角位置 a E感应电动势 V )(1s G 位置调节器的传递函数 n电动机转速 r/s )(2s G 速度调节器的传递函数 a R电枢电阻 Ω )(s H V 速度检测器的传递函数 M T 机电时间常数 )(s H p 位置检测器的传递函数a T电气时间常数 )(s W s 晶闸管整流装置的传递函数 C V 给定速度 ω 电机角速度rad/s f V反馈速度目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 陀螺的发展简史 (4)1.3 转台的国内外发展概况 (4)1.4 转台的发展趋势 (5)1.5 本文研究的主要内容 (5)第2章陀螺转台的主要组成及功能 (7)2.1 陀螺测试转台结构及其控制系统介绍 (7)2.2 转台的主要功能 (8)2.3 转台的电机部分 (9)2.3.1 直流力矩电动机的发展现状 (10)2.3.2 力矩电动机的结构特点 (10)2.3.3 直流力矩电机模型分析 (11)第3章位置伺服系统控制技术 (14)3.1 不同系统的位置控制方式 (14)3.2 运动控制系统 (16)第4章转台控制系统设计 (19)4.1 比较环节 (19)4.2 校正环节 (19)4. 3 检测环节 (21)4. 4 晶闸管整流装置 (21)4. 5 执行电机 (23)第5章仿真软件介绍 (25)5.1 SIMULINK简介 (25)5.2 SIMULINK的优点 (25)5.3建立子系统的方法 (26)5.4 仿真算法介绍 (26)第6章转台控制系统仿真 (28)6.1 转台控制系统的软件设计 (28)6.1.1 永磁式直流力矩电机子系统的建立 (28)6.1.2 控制器模型及参数选择 (29)6.2系统的仿真参数设置 (30)6.3 系统的仿真及结果分析 (32)6.4 负载突加扰动 (34)6.5 与单闭环系统的比较 (36)6.5.1 单闭环位置跟踪系统的仿真 (36)6.5.2 单闭环位置跟踪系统负载加扰动 (38)6.5.3 单闭环和双闭环控制系统比较 (40)结论 (41)社会经济效益分析 (42)参考文献 (43)致谢 (45)第1章绪论1.1课题背景对于现代高技术战争来说，武器的命中精度是最主要的指标之一。
静电旋转陀螺原理及应用研究
静电旋转陀螺原理及应用研究随着科技的不断发展，以往只存在于科幻电影中的一些科技根据人们的努力逐渐变成现实，静电旋转陀螺便是其中之一。
静电旋转陀螺是一种利用静电原理推进自身旋转的设备，具有不需要燃料、无需散热、可靠性高等优点，被广泛地用于航空、航天、工业以及科研等领域。
一、静电旋转陀螺的原理静电旋转陀螺的原理可以分为两种，分别是平衡和不平衡情况下的原理。
在平衡状态下，静电旋转陀螺是由两个环形电极组成的，内环为凸面形状，外环为平面形状。
在内外两环之间施加直流电压，内环便会带有等量的正负电荷，而外环则会带有与内环反向的电荷。
这时，由于两个电荷之间的静电作用力，内环会沿着水平方向产生一个向外的力矩，而外环则会受到一个向内的力矩。
由此，静电旋转陀螺就可以在垂直于两环的平面上旋转。
并且，因为正负电荷的比例是固定的，内外两环之间的电压也是固定的，所以静电旋转陀螺旋转的速度也是不变的。
在不平衡情况下，静电旋转陀螺是由带电的纳米微粒组成的。
微粒的电荷会在外电场中产生一个力矩，从而使微粒不断地旋转。
由于微粒直径较小，因此在旋转时不会发生惯性效应，从而达到了无需外部扭矩推动的效果。
二、静电旋转陀螺的应用静电旋转陀螺被广泛地用于航空航天、工业和科研等领域。
1、航空航天静电旋转陀螺被广泛地应用于卫星的姿态控制系统中。
由于卫星在太空中没有重力的作用，因此需要依靠推进器或陀螺等方式来控制自身的姿态。
而静电旋转陀螺作为一种非常稳定、高可靠性的设备，在姿态控制系统中占有非常重要的地位。
2、工业静电旋转陀螺被用于计量和磨削等领域中。
在计量方面，静电旋转陀螺可以作为一个非常准确的旋转传感器来测量物体的旋转速度和旋转方向。
而在磨削方面，静电旋转陀螺可以用来改善机械磨削的精度和效率，从而提高工业生产的质量和效益。
3、科研静电旋转陀螺还被应用于科学研究中。
例如，可以利用静电旋转陀螺来研究固体颗粒的旋转和运动规律，以及在大气中的行为。
静电旋转陀螺还可以作为一种非常准确的陀螺仪来应用于地震预测、导弹制导等方面。
某型陀螺仪马达电源智能监控装置设计
ＵＳ ｎ ｅｆｃ Ｂ ｉ ｔｒａ ｅ
’
Ｏ 引言
三相 陀螺 马 达 电源 （ 以下 简 称 陀螺 电源 ） 陀 是
载和加 载时 的输 出指标 会 产 生一 定 程度 的改 变 ； 在 进 行较 长时 间 （ 间 断 ３ 不 ０天 ） 的陀 螺 寿 命 试验 时 ，
如果在此 过程 中陀 螺 电源 的 输 出 现异 常 ， 可能 很
ｃ ｍｐ ｅｅ ｉ ｄ ｐｅ ｄ ｎｌ ｎ ｔｒｎ ｎ ｏ ｔｏｌｎ ｈ ｏ ｒ ｏ ｌｔ ｎ ｅ ｎ ｅ ｔ ｍｏ ｉｏ ｉｇ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｇ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ，ｍｅ ｒ ｈ ｅ ｔｄ ｔ ｙ ｉ ｍｏｙ ｔ ｅ ｔｓ ａａ，ａ ｄ Ｓ ｎ Ｉ ｈ ｓ ｎ Ｏ ｏ ． ｎ ｔ ｉ
ｂ ｓ ｄ ｏ Ｐ４ ０ Ｍ ＣＵ ｎ ｓ —ＵＳ ｎ ｅ ａ ｅ ｉ ｅ ｉｎ ｄ ｆｒｇ ｒ ｓ ｏ ｅ ｍｏ ｏ ｏ ｒ Ｔｈ ｅ ｉ ｅ ｃ ｎ ａ ｅ ｎ ＭＳ ３ ａ ｄ Ｈｏ ｔ— Ｂ ｉ ｔｒ ｃ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｏ ｙｏ ｃ ｐ ｔｒ ｐ ｗｅ ． ｆ ｅ ｄ ｖｃ ａ
电子陀螺仪原理
电子陀螺仪原理
电子陀螺仪是一种通过感应器和电子控制系统工作的设备，用于测量和检测物体的角度变化和转动。
它是基于陀螺原理设计的，陀螺现象是物体在旋转时会保持自身的方向不变的特性。
电子陀螺仪利用这一原理来测量和跟踪物体的转动。
电子陀螺仪主要由以下几个部分组成：
1. 陀螺仪传感器：陀螺仪传感器是电子陀螺仪的核心部分，通常采用微机电系统（MEMS）技术制造。
传感器内部包含一个微小的陀螺仪装置，通过测量装置的角速度来检测物体的转动。
2. 控制电路：控制电路负责接收和处理传感器传输的信号。
它会将传感器测得的角速度数据转换为电信号，并进行放大和滤波处理，以保证信号的准确性和稳定性。
3. 算法和软件：陀螺仪算法和软件对控制电路采集到的数据进行处理和分析。
它们使用数学模型和算法来计算物体的姿态和转动角度，并将这些信息提供给用户或其他系统使用。
当物体发生转动时，陀螺仪传感器会感应到角速度的变化。
传感器内部的陀螺仪装置会受到转动的力矩，产生一个预先设定的固定轴向的力矩，抵消外部力矩的作用。
这样，陀螺仪装置就能保持自身的方向不变，从而实现对物体转动的测量和检测。
电子陀螺仪具有很高的灵敏度和精度，能够实时地测量物体的
角速度和角度变化。
它广泛应用于导航系统、飞行器的姿态控制、无人机、机器人等领域，并在实际应用中发挥重要作用。
静电陀螺监控器陀螺控制信号自动化检测系统设计方案
静电陀螺监控器陀螺控制信号自动化检测系统设计摘要：静电陀螺监控器的陀螺控制信号是监视和判断该设备是否成功启动的关键因素。
目前该设备启动相关的陀螺控制信号均为模拟信号，以手动操作和人工判断为主，存在较大的误差，影响设备启动的可靠性。
针对上述情况，基于虚拟仪器技术，设计了一套数字化的陀螺控制信号的自动检测系统。
该系统信号判断精确，自动化程度高，改进了以往模拟信号检测存在的不足，提高了静电陀螺监控器启动相关陀螺控制信号的准确性，确保了设备启动的可靠性和成功率。
关键词：虚拟仪器。
静电陀螺仪。
自动检测。
usb接口静电陀螺监控器是国内最为先进的导航设备，目前该设备广泛应用于第三代航天远洋测量船等大型舰船的系统导航。
该设备启动程序复杂，陀螺控制信号的判断与检测更是设备启动成败的关键因素。
目前静电陀螺监控器的陀螺控制信号检测系统为模拟信号检测系统，存在测量精度不够，人员手工调节误差较大的问题，严重影响到设备启动的可靠性和成功率。
本文针对上述情况，结合设备应用的实际需求，分析陀螺控制信号特点，以虚拟仪器技术为平台，设计了一套数字化的陀螺控制信号检测系统。
该系统利用labview模拟仪器面板，程序化控制信号的采集、滤波、分析、显示、存储等，提高了静电陀螺监控器启动过程中陀螺控制信号的检测精度，确保了设备启动的可靠性，具有较强的实用价值。
1陀螺控制信号检测现状及需求分析静电陀螺监控器操作过程复杂，包括状态检查、设备加电、系统初始化、陀螺支承、支承电压检测、置h置q、低速启动、阻尼定中、陀螺加速、陀螺稳频、六次校、系统标定、位置校、转导航、组合导航、关机等，简单可分为启动系统、启动陀螺、系统标定、设备导航、设备关机五个阶段。
静电陀螺监控器启动过程如图1所示。
图1静电陀螺监控器陀螺启动流程图从图1可以分析出，陀螺启动过程中陀螺控制信号的关键由陀螺支承电压和陀螺转速信号两部分组成。
目前启动过程中对相关信号的检测方法存在以下缺陷：（1）陀螺支承电压测量方法。
静电陀螺监控器的基本数学模型
静电陀螺监控器的基本数学模型
吴俊伟;黄德鸣
【期刊名称】《中国造船》
【年(卷),期】1998(000)004
【摘要】本文利用天文导航中的“双星定位”法和陀螺力学中的进动原理推导了六常平架式静电陀螺监控器的基本数学模型，并根据该系统的结构特点及工作原理给出了模型中的有关参数与可测信息之间的关系。
【总页数】1页(P94)
【作者】吴俊伟;黄德鸣
【作者单位】哈尔滨工程大学;哈尔滨工程大学
【正文语种】中文
【中图分类】U666.163
【相关文献】
1.静电陀螺监控器陀螺控制信号自动化检测系统设计 [J], 程龙;周海渊;吴旭贤
2.静电陀螺监控器六次校准与赤道陀螺方位环随动性能关系分析 [J], 周海渊;潘良;倪文秀;陈思
3.静电陀螺监控器赤道陀螺仪低纬度下的随动性能 [J], 王前学;倪文秀;刘巍;宋海军;朱永涛;陈勇
4.静电陀螺监控器中陀螺漂移模型系数的标定方法研究 [J], 文飞鸽;杨功流
5.静电陀螺监控器中静电陀螺仪的漂移误差模型 [J], 杨功流;蔡玲;陈超英;高钟毓因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
静电陀螺转子信号高精度数字测量系统设计
静电陀螺转子信号高精度数字测量系统设计
刘镇承;钱峰
【期刊名称】《电子测量技术》
【年(卷),期】2008(31)12
【摘要】目前,质量不平衡调制静电陀螺仪(MUM-ESG)在转子输出信号采集中仍然较多使用模拟电路进行相敏解调。
针对这一现状,在具体分析静电陀螺仪转子输出信号的基础上,设计了一套基于USB控制和传输的高精度数字采集测量系统。
采用动态增益调节以及过压保护等手段使测量系统既能承受转子起支瞬间的高电压又能满足正常工作期间小量程、高分辨率的测量需要。
使用NI-VISA以及LabVIEW 创建USB驱动程序和应用程序。
实验结果表明该设计稳定可靠,能为MUM-ESG 的板级数字化支承控制系统提供参考意义。
【总页数】4页(P100-103)
【关键词】静电陀螺;数据采集;USB;NI-VISA
【作者】刘镇承;钱峰
【作者单位】上海交通大学电院仪器系导航与控制研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP274
【相关文献】
1.基于DSP的静电悬浮转子微陀螺多自由度控制系统设计 [J], 肖奇军;陈文元;崔峰;李胜勇;张卫平;肖奇军;
2.静电悬浮转子微陀螺微位移信号检测系统的设计 [J], 肖奇军;陈文元;崔峰;李胜勇;黄晓刚;邵珰珰
3.静电陀螺监控器陀螺控制信号自动化检测系统设计 [J], 程龙;周海渊;吴旭贤
4.静电悬浮转子微陀螺信号发生电路有源带通滤波器设计 [J], 邵珰珰;陈文元;肖奇军;崔峰;张卫平
5.电流比较仪电桥在静电陀螺转子位移测量中的应用 [J], 郭晋峰;糜长军;田蔚风;金志华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
全自动智能陀螺寻北仪中待测光标信号采集模块的设计
全自动智能陀螺寻北仪中待测光标信号采集模块的设计
全自动智能陀螺寻北仪中待测光标信号采集模块的设计
介绍了全自动智能陀螺寻北仪的硬件系统原理图.基于CPLD技术设计的电路驱动CCD图像传感器,通过待测光标信号采集模块,实现陀螺仪光标信号的高精度自动采集.实验表明该模块能有效的代替人眼对光标进行识别,可以减少测量结果对操作人员素质的依赖,使寻北仪的寻北精度从原来的30″提高到5″,为仪器寻北全自动化和智能化奠定了基础.
作者：林玉池林明春夏桂锁黄银国 LIN Yu-chi LIN Ming-chun XIA Gui-suo HUANG Yin-guo 作者单位：天津大学精密测试技术及仪器国家重点试验室,天津,300072 刊名：传感技术学报ISTIC PKU 英文刊名：CHINESE JOURNAL OF SENSORS AND ACTUATORS 年，卷(期)：2007 20(3) 分类号：V241.5 关键词：寻北仪全自动化 CCD CPLD 光标信号寻北精度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
静电陀螺监控器陀螺控制信号自动化检测系统设计
摘要：静电陀螺监控器的陀螺控制信号是监视和判断该设备是否成功启动的关键因素。
目前该设备启动相关的陀螺控制信号均为模拟信号，以手动操作和人工判断为主，存在较大的误差，影响设备启动的可靠性。
针对上述情况，基于虚拟仪器技术，设计了一套数字化的陀螺控制信号的自动检测系统。
该系统信号判断精确，自动化程度高，改进了以往模拟信号检测存在的不足，提高了静电陀螺监控器启动相关陀螺控制信号的准确性，确保了设备启动的可靠性和成功率。
关键词：虚拟仪器;静电陀螺仪; 自动检测;usb接口
静电陀螺监控器是国内最为先进的导航设备，目前该设备广泛应用于第三代航天远洋测量船等大型舰船的系统导航。
该设备启动程序复杂，陀螺控制信号的判断与检测更是设备启动成败的关键因素。
目前静电陀螺监控器的陀螺控制信号检测系统为模拟信号检测系统，存在测量精度不够，人员手工调节误差较大的问题，严重影响到设备启动的可靠性和成功率。
本文针对上述情况，结合设备应用的实际需求，分析陀螺控制信号特点，以虚拟仪器技术为平台，设计了一套数字化的陀螺控制信号检测系统。
该系统利用labview 模拟仪器面板，程序化控制信号的采集、滤波、分析、显示、存储等，提高了静电陀螺监控器启动过程中陀螺控制信号的检测精度，确保了设备启动的可靠性，具有较强的实用价值。
1陀螺控制信号检测现状及需求分析
静电陀螺监控器操作过程复杂，包括状态检查、设备加电、系统初始化、陀螺支承、支承电压检测、置h置q、低速启动、阻尼定中、陀螺加速、陀螺稳频、六次校、系统标定、位置校、转导航、组合导航、关机等，简单可分为启动系统、启动陀螺、系统标定、设备导航、设备关机五个阶段。
静电陀螺监控器启动过程如图1所示。
图1静电陀螺监控器陀螺启动流程图从图1可以分析出，陀螺启动过程中陀螺控制信号的关键由陀螺支承电压和陀螺转速信号两部分组成。
目前启动过程中对相关信号的检测方法存在以下缺陷：（1）陀螺支承电压测量方法。
静电陀螺监控器支承电压信号的检测利用万用表测量，平台框架角p角角度值读取通过人工观察静电陀螺监控器203机柜面板显示角度。
这种方法需要两个人同时配合工作，数据精度不高，角度读取误差大，在上、下陀螺同时支承的情况下不能同时较准确测量支承电压值。
支承电压信号测量坐标与平台框架角p角间的关系如表1所示。
表1静电陀螺监控器支承电压信号测量坐标与
平台框架角p角间的关系
平台框架角p角h角 /（°）ρ角 /（°）上陀螺测量
区坐标下陀螺测量
区坐标045，225220135，31533-90～901/90～-90/1
（2）陀螺转速信号检测方法。
静电陀螺监控器陀螺转速信号利用示波器检测，当陀螺转速信号与频率计产生的信号频率一致时，在示波器上两者信号的李萨如耦合结果为一清晰椭圆。
在陀螺转速信号检测过程需专门人员调节频率计和示波器实时观察陀螺转速信号变化情况，随动前要求陀螺转速信号为300 hz±1 hz，随动后工作状态陀螺转速信号为300 hz±0.1 hz。
如此高的精度仅靠通过模拟信号判断显然存在较大误差，难以满足启动要求。
传统用于检测静电陀螺监控器陀螺支承电压与陀螺转速的设备如图2所示。
图2传统静电陀螺监控器陀螺支承电压与陀螺转速检测设备图通过上述分析，可以得出传统检测方法对操作人员要求很高，存在较大人为误差，精度不高难以满足实际需求，操作或者判断不当甚至会导致设备故障，严重影响到设备的正常工作。
2陀螺控制信号自动检测系统的设计
该系统由硬件和软件两大部分构成。
硬件系统主要包括集信号接入口、多路信号调理电路、信号采集卡和usb总线于一起的静电陀螺监控器陀螺控制信号自动检测仪，主要完成被测信号的采集、处理、调理与模数转换；软件系统主要用来分析滤波、记录、显示、存储数据和完成相应的分析功能。
为提高系统的便捷性，系统的设计采用了usb总线方案，通过信号接入口将静电陀螺监控器上、下陀螺支承电压信号和上下陀螺转速信号引入信号调理电路，信号调理电路完成信号的调理放大后送至采集卡，采集卡完成信号的a/d。