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本书重点讨论静电陀螺仪获得长期运行的高精度所必须采取的相关技术。主要内容包括总体技术方案、电极电容与静电力、静电支承系统、加转阻尼恒速成及剩余磁场干扰力矩、质量不平衡静电陀螺的运动、漂移误差矩与误差模型、壳体翻滚自动补偿装置,热稳定性以及漂移误码差模型辨识等。
本书不仅对从事惯性技术方面工作的工程技术人员具有重要参考价值,而且可作为高等学校惯性技术相关专业的研究生教材。
作 者:高钟毓 著
出 版 社:清华大学出版社
出版时间:2004-8-1
版 次:1页 数:246字 数:268000印刷时间:2004-8-1开 本:纸 张:胶版纸印 次:I S B N:9787302087786包 装:平装
1 总体技术方案与性能分析
1.1 发展简史
1.2 空心转子静电陀螺仪
1.3 实心转子静电陀螺仪
1.4 两类静电陀螺仪技术比较
1.5 静电陀螺仪的一般运动特性
1.6 静电陀螺导航/监控器系统
2 电极电容与静电支承力计算
2.1 电极间隙电力计算公式
2.2 6块正交圆电极电容
2.3 正六面体投影电极电容
2.4 正交6块圆电极静电支承力
2.5 正六面体投影电极静电支承力
3 静电支承系统分析与设计
3.1 基本工作原理、要求及分类
3.2 无源静电支承系统
3.3 恒流控制静电支承系统
3.4 直流电压控制静电支承系统
3.5 可变预载静电支承系统
3.6 数字式静电支承系统
3.7 静电支承系统控制器设计
4 磁场加转、阻尼定中及恒速系统
4.1 电磁力矩基本公式
4.2 运动方程与"零"次近似解
4.3 直流磁场阻尼定中特征
4.4 脉动磁场的电磁力矩
4.5 外磁场干扰矩与磁屏蔽
4.6 旋转磁场的施矩特性
4.7 加转-恒速控制电路
4.8 磁场恒速系统分析与调整
5 质量不平衡静电陀螺的运动
5.1 运动策分方程
5.2 "快"变量近似解
5.3 "慢"变量近似解
5.4 静电场恒速系统
6 静电力矩与漂移误差模型
7 壳体翻滚自动补偿技术
8 静电陀螺仪的热分析与计算
9 静电陀螺漂移误差模型辨识
参考文献
你好。三轴陀螺仪可以同时测定6个方向的位置,移动轨迹,加速。 单轴的只能测量两个方向的量,也就是一个系统需要三个陀螺仪,而3轴的一个就能替代三个单轴的。3轴的体积小、重量轻、结构简单、可靠性好,是激光...
光纤陀螺仪需要突破的主要技术为灵敏度消失、噪声和光纤双折射引起的漂移和偏振状态改变引起的比例因子不稳定。1. 灵敏度消失在旋转速率接近零时,灵敏度会消失。这是由于检测器中的光密度正比于Sagnac相移...
所谓的六轴陀螺仪叫六轴动作感应器比较合适,是三轴陀螺仪和加速计的合称,如果有三轴陀螺仪也有加速计那就具有六轴动作感应。
绿色施工技术内容简介
绿色施工技术内容简介 --------------建筑 业 10 项新技术之一 绿色施工技术是指在工程建设中,在保证质量和安全 等基本要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源, 减少对环境负面影响的施工活动,绿色施工是可持续发展思想在工程施 工中的具体应用和体现。 首先绿色施工技术并不是独立于传统施工技术 的全新技术,而是对传统施工技术的改进,是符合可持续发展的施工技 术,其最大限度地节约资源并减少对环境负面影响的施工活动,使施工 过程真正做到 “四节一环保 ”,对于促使环境友好、提升建筑业整体水平具 有重要意义。 一、绿色施工技术的编写基础和新增内容 绿色施工技术是 以建筑业 10 项新技术( 2005) 中第七章建筑节能技术为基础编写的,因 此保留了节能型围护结构应用技术、新型墙体材料应用技术及施工
光纤陀螺仪与电锤防扭伤的设计
电锤是一种常见的电动工具,以其独特且强大的钻孔功能和便捷的使用方式广泛应用于建筑和装饰等工程领域。特别是在室内外悬挂安装工程等方面更是不可或缺。然而,在电锤的使用过程中却经常发生一些伤人事故,严重地威胁作业人员的人身安全。例如在钢筋混凝土钻孔作业时,一旦钻头遇到钢筋突然卡住,扭矩瞬间加大,致使锤身发生反转而扭伤作业人员的手臂,轻者会造成作业人员软组织扭伤,重者则会让作业人员的骨折乃至有生命危险。因此,电锤的安全性就成为电锤设计的重要内容。
静电陀螺仪是精度最高的陀螺仪,而且适用于长时间工作的环境,因而在核潜艇和远程飞机上已经得到普遍应用。
美国Stafnord大学在NASA的支持下正在研制卫星上用的静电陀螺仪,准备在1990年把载有4只实心石英转子的静电陀螺仪装入卫星送入轨道,整个计划称为“GP-B”计划(意指重力试验计划),目的是量测广义相对论效应下陀螺仪的进动。由于这种进动速度的理沦计算值非常小:
(1)在卫星轨道平面内为6.9角秒/年;
(2)在地球赤进平面内为0.044角秒/年。这种静电陀螺仪的漂移误差应当小于0.3x10^(-6)角秒/年,相当于3X10^(-11)度/小时。
Stanford大学的GP一B计划1985年得到了NASA的巨额经费,并与Lockheed导弹公司合作。应当指出,他们所研制的静电陀螺仪将来可以用在卫星和航天飞行器上,作为惯性坐标系的基准。联系到美国正在大力开展星球大战计划,重视这一项目看来不仅是为了研究广义相刘浦仑效应的实验 。
静电陀螺仪是一种球形转子自由陀螺仪,它的基本概念是在美国大力发展战略核潜艇的时代,由伊利诺斯大学诺尔西克教授于1954年向美国海军研究办公室提出来的。他提出的方案是赤道上带土星环的空心球转子框架式静电陀螺仪.它对转子式不施矩的。因此出了漂移外,转子主轴和壳体对应的轴将在惯性空间保持形同的姿态。这实质上是一种二自由度框架式陀螺仪.后来经过研究改为现在的球形转子自由陀螺仪。
1955年美国海军正式立项开始研究,Honeywell公司、GeneralElectric公司以及Arma公司很快也加入了该项目。Rockwell跨国公司的Autonetics分公司是1959年开始研究的.在早期的研究中,只有Honeywell公司和Autonetics分公司的工作最后实现了导航产品。
在这中间,美国静电陀螺仪研究经历的曲折的发展道路。在20世纪50~60年代,液浮陀螺导航系统占据了舰船惯性导航系统的统治地位。静电陀螺仪项目当时并未被海军选用,因此在这期间,Honeywell公司和Autonetics分公司都致力于开发全姿态输出静电陀螺仪,研发捷联式静电陀螺仪导航系统,企图应用于航空和航天领域,但始终未成为装备 。
图1介绍静电支承系统的工作原理。球形转子安装在支承电极的球腔之中。图上只画出一路,实际上同样的系统共有三路。整个电极球腔分割为12块等面积的电极。当转子偏离电极中心时,在相应的两块电极上将同时接通正和负等幅度的控制电压,使转子回到电极中心位置,同时转子始终处在地电位,从而解除了三路支承之间的藕合关系。
转子的姿态角通过光电信号器转换为电信号。图2为转子表面上刻线的情况。在转子极点的一侧刻有矩形图线,当转子的极点偏离顶端光电信号器时,将有转子自转频率的正弦波信号输出,其幅度和偏角的大小成正比。侧面刻线由侧面光电信号器观测,产生脉冲信号,作为检相器参考方波的相位基准。经过上述信号变换,静电陀螺仪将给出两路直流信号,成为一个二自由度的位置陀螺仪。
静电陀螺仪具有加转和阻尼线圈。在陀螺启动之后,这些线圈不再接入加转和阻尼电流,而是作为加矩线圈使用。如果把顶端和侧面的光电信号送入加矩控制线路,则可以把陀螺转子锁定在顶端光电信号器的零位上。这时静电陀螺仪成为一个二自由度的速度陀螺仪。加矩线路还可量测和补偿陀螺的漂移。
综上所述,静电陀螺仪具有支承系统,光电信号器和磁场力矩器等三个主要部件。此外为了保证正常工作,还需要有真空维持,温度控制和外磁场屏蔽等装置 。