动力调谐陀螺仪误差分析及补偿技术——陈智民

d.驱动轴二倍旋转频率的角振动引起的 误差
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二、动调陀螺仪结构误差分析与补偿
a.剩余刚度和阻尼效应引起的漂移误差: 如果陀螺存在剩余刚度和阻尼效应，则当自转 轴与驱动轴之间出现相对角偏移时，就有同相弹 性力矩和正交弹性力矩作用在转子上，使自转轴 进动偏离原来所稳定的方位，极点沿着收敛螺线 返回原点。这种自转轴的方位偏离就是漂移。 补偿技术： 1）尽量减小锥形进动角频率。 2）尽量增大陀螺仪的时间常数。 3）尽量减小自转轴与驱动轴之间的角偏移。
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三、动调陀螺仪应用误差分析与补偿
动力调谐陀螺温度变化引起的误差补偿技术：
温度补偿的原理框图
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四、总结
根据陀螺仪与载体加速度之间的关系，可把陀 螺仪有规律的、系统性的漂移分为3种： 1.与加速度无关的漂移。一般由弹性力矩、 电磁或静电干扰力矩等产生。 2.与加速度成比例的漂移。一般由于陀螺仪 质心偏离支承中心形成轴向或径向质量不 平衡所引起。 3.与加速度平方成比例的漂移。一般由陀螺 仪结构中非等弹性形变所引起。
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三、动调陀螺仪应用误差分析与补偿
动力调谐陀螺仪运动中误差分析： “捷联式定位定向系统” 中的动力调谐陀螺 承受了载体在空间运动时的全部线运动与角运 动。线运动引起的测量误差可以按动力调谐陀 螺的静态误差模型予以补偿, 而角运动引起的 动态误差则应按其 、动态误差模型予以补偿。 而补偿这些误差的先决条件是已知陀螺的误差 模型和误差参数。
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四、总结
动力调谐陀螺仪惯导系统中，因载体而产生的 几种误差对导航性能具有很大的影响，如圆锥误差 、挠性陀螺刻度因数非线性、姿态角速率引起的加 表零位变化误差等。这些误差的分析和补偿都是建 立在陀螺仪或系统精确的数学或物理模型（动力学 误差模型，静态误差模型、动态误差模型、运动模 型等）基础上的，所以在此没有讨论。
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动力调谐陀螺仪的 误差分析及补偿技术
汇报人：陈智民 2012年11月24日
内容提纲
一、动力调谐陀螺仪结构简介
二、动调陀螺仪结构误差分析与补偿 三、动调陀螺仪应用误差分析与补偿
四、总结
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一、动力调谐陀螺仪结构简介
动力调谐陀螺仪的支承原理： 转子借助2对相互正交的挠性 轴和1个平衡环组成挠性接头。 一对共轴线的内挠性轴把驱动 轴与平衡环连接起来。 一对共轴线的外挠性轴把平衡 环与转子连接起来。 内挠性轴、外挠性轴、驱动轴 两两垂直，理想情况下下三 轴交与一点，称为挠性支承点。
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三、动调陀螺仪应用误差分析与补偿
动力调谐陀螺温度变化引起的误差分析： 温度变化对动力调谐陀螺仪各部分的影响包 括:转子体质心轴向偏移,力矩器力矩系数变化, 动力调谐陀螺仪调谐状态变化,信号器标度因数 变化,风阻力矩变化. 中等精度的动力调谐陀螺 仪所产生的温度漂移是不容忽视的,所以必须采 取措施减小温度变化对陀螺仪性能的影响. 补偿技术： 惯性器件结构设计补偿法是一种减少温度影 响的方法。结构设计补偿方法有力矩器热敏磁 分路补偿法和电路补偿法等。
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二、动调陀螺仪结构误差分析与补偿
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二、动调陀螺仪结构误差分析与补偿
d.驱动轴二倍旋转频率的角振动引起的误差： 在仪表工作过程中，驱动轴可能出现绕着与 其正交的轴的角振动，这种角振动也会引起平衡 环的振荡运动，并产生惯性力矩作用在转子上。 如果驱动轴角振动频率恰好是转子旋转频率的2 倍，那么平衡环力矩中将包含一个常值力矩分量， 从而造成陀螺漂移。 补偿技术： 这项误差是单平衡环动调陀螺仪一种原理性 误差。为了从根本上消除这项误差，出现了双平 衡环式结构，即在转子和驱动轴之间安装2个在 旋转方向上互成90°但又不干涉的平衡环。
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二、动调陀螺仪结构误差分析与补偿
b.质量不平衡引起的漂移误差： 在实际的仪表结构中，由于加工和装配误差， 不可能绝对精确地保证转子质心和平衡环质心 都位于挠性支承中心上，也不可能绝对精确的 保证内、外挠性轴轴线相交于一点。 补偿技术： 挠性接头制造好了，内外挠性轴轴线偏离的 距离便成定值。为了工艺上调整方便，可以先 绕外挠性轴进行静平衡，然后再通过绕内挠性 轴进行静平衡。在对陀螺仪进行精细的静平衡 以后，质量不平衡漂移系数可以达到很小。
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三、动调陀螺仪应用误差分析与补偿
动力调谐陀螺静态与动态误差补偿技术：
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三、动调陀螺仪应用误差分析与补偿
动力调谐陀螺安装倾斜角引起的误差分析： 在动力调谐陀螺的装配过程中陀螺和平衡环 的中心轴总是不可能完全与驱动轴轴线重合,因 此存在一定的安装倾斜角.陀螺及平衡环的安装 倾斜角对动力调谐陀螺的调谐条件有影响,此干 扰力矩与壳体的运动状态无关而与力矩器对转 子的作用力有关. 补偿技术： 在装配中应尽量做到陀螺、平衡环及驱动轴 的轴线重合,以便减小对动力调谐陀螺的调谐条 件的影响.
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谢 谢！
2012年11月24日
2013-06-03

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一、动力调谐陀螺仪结构简介

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一、动力调谐陀螺仪结构简介
动力调谐陀螺仪的结构组成：
2.动力调谐陀螺仪的结构组成示意图：
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二、动调陀螺仪结构误差分析与补偿
a.剩余刚度和阻尼效应引起的漂移误差 b.质量不平衡引起的漂移误差 c.结构非等弹性引起的误差