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光纤陀螺(FOG)作为一种新型角速度传感器正在飞速发展,SLD光源的稳定性对光纤陀螺的性能有极其重要的影响,本文从分析SLD的特性及FOG对其驱动控制的要求出发,提出几种驱动控制实现方案,并对其可行性进行验证。 相似文献
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根据工程实际中某核心机转子振动异常现象和试验件结构检测结果,建立了前支点鼠笼弹支松动的故障转子简化力学模型。基于转子动力学理论和试验信号中谐波特征,建立了前支点鼠笼支承结构由于螺栓连接松动致干摩擦简化模型,重点分析了干摩擦非线性对转子系统的轴心轨迹、弹支位移和支点反力等动力学响应特征的影响,从简入繁分析了如下3种转子的动力学特性:无故障的线性转子系统;考虑螺栓松动致非线性力、不考虑陀螺效应的非线性系统;考虑螺栓松动致非线性力和陀螺效应的非线性转子系统。研究发现:在转子系统中考虑干摩擦非线性力后,系统响应特征中会出现丰富的谐波成分;螺栓松动故障转子系统简化力学建模时,是否考虑陀螺效应对谐波特征也有较为明显的影响。该研究能为该类故障转子系统的监测和诊断提供参考。 相似文献
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光纤陀螺在两个方面正在取代机械陀螺:一是新设计的应用,二是已有的应用陀螺场合。光学陀螺所具有的高可靠性、对重力g的不敏感性和对振动、冲击的容限,使其特别适合于车辆、军事上的应用。基于Sagnac干涉效应,如环形激光陀螺、光纤陀螺的概论已有十十年之久了。它有闭环和开环两种结构,但由于闭环结构成本较高,目前只利用开环光纤陀螺取代机械速率陀螺。我们开发了一系列低成本光纤陀螺,它们基于全光结构,采用椭芯的保偏光纤、方向耦合器和偏振器。开环光纤陀螺是以最小结构的形式构成的。激光光束在光纤敏感相向传输,它们是完全互逆的。早期的形式采用方向耦合器隔离激光光源和光探测器,一个偏振器用来确保一个模式分布,而第二个耦合器作为与光纤环的接入口,在光纤环的一端加上一个压电陶瓷相位调制器以进行调制,以便同步检测干涉仪的输出。光源探测器处的耦合器不属于最小结构中的一部分,它可以通过用光源的反向的探测器取消。目前许多激光光源被用于这样一个探测光输出的探测器,由于陀螺转动信号是调制信号,很容易与恒定的激光输出信号分开。我们这种结构的FOG为简化最小结构(RMC),比较两种开环结构可以看出:两者之间没有明显的区别,但从性质上分,在RMC结构中,激光器工作在接近阈值的点,因而在光谱上比较窄。在光陀螺中希望有一个宽带的光谱,可以避免由于绕环导致的偏振起伏,从而引起偏置的不稳定性。这也就限定了RMC结构在一些高精度的陀螺应用。光纤陀的特性可以通过选择光纤的长度、环的直径和激光功率在一个比较大的范围内调整,以适应不同的应用要求,而不需要改变其结构。光纤陀螺从本性上为宽带的,其输出谱特性可以由简单的模拟滤波器、扩展伺服回路的动态特性加以控制。与简单的机械陀螺相比,这一宽带特性可以扩展为非常低的频率,从而改善定位精度。我们已生产了1000多套这两种结构的光纤陀,本文将提供Allan变化,随温度变化的偏置、刻度因数的线性数据,典型的特性参数如下:也许光纤陀螺应用最大的限制为刻度系数,因为Sagnac干涉仪的灵敏度领先光纤长度乘以直径,并且几何尺寸和在敏感轴垂直平面上投影使光纤陀螺改型应用的困难得以克服。在带宽限制范围内,光纤陀螺可以在众多的系统中应用。 相似文献
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在空间飞行环境中,航天器承受着各种环境的作用,而每种环境因素都在一定程度上影响着航天器的工作寿命。光子晶体光纤是一种新型光纤,其比传统保偏光纤更耐辐照,是长寿命光纤陀螺(Fiber Optical Gyroscope,FOG)的首选,可以满足长寿命卫星的应用需要。将光纤陀螺特征寿命定义为强度,将热、辐照和振动等环境因素定义为应力,运用应力强度分析理论,采用最坏情况分析方法,分析了在常见应力联合作用下光纤陀螺的薄弱环节,评估了光纤陀螺的在轨工作寿命,验证了光子晶体光纤陀螺在某长寿命通信卫星上的适应性。分析结果表明,热和辐照是影响光子晶体光纤陀螺的重要因素。研究结论可用于有针对性地进行改进设计,为长寿命高可靠卫星提供技术支撑,具有显著意义。 相似文献
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惯性测量单元(IMU)是位置姿态系统(POS)的核心部分,IMU的精度很大程度上决定着POS精度.由于高精度光纤陀螺(FOG)的光纤线圈对磁场敏感,基于高精度FOG的IMU精度会受磁场影响而降低.本文研究了FOG磁敏感性机理,通过实验得出高精度光纤IMU对磁场敏感的结论.采用电磁场有限元分析软件Ansoft Maxwe... 相似文献
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通过光纤陀螺温度试验,分析了光纤陀螺的温度特性;理论上阐述了各项温度因素对光纤陀螺零偏的影响,并采用逐步回归分析的方法建立光纤陀螺零偏的温度数学模型。通过试验验证,采用该模型对光纤陀螺进行温度漂移的补偿,可以有效提高光纤陀螺的测量精度。 相似文献
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再入式光纤陀螺(Re—FOG)使相互干涉的两路光循环进入光纤环,通过缩短光纤长度克服温度和应力引起的误差。本文研究了再入武光纤陀螺实用化的相关技术;提出了一种采用脉冲相位调制的信号检测方法;设计了专门的数据通讯模块。实验结果表明:所提出的信号检测方法可分离出所需循环次数的信号并解算出陀螺转速;所设计的通讯模块能保证实现陀螺与导航计算机之间的快速、稳定、准确的数据传送。再入式光纤陀螺可成为实用化的新型光纤陀螺。 相似文献
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针对某型航空燃油泵调节器壳体在正弦振动环境试验时出现的壳体开裂现象,首先借助Ansys Workbench软件建立燃油泵调节器壳体等效振动模型,然后进行谐响应分析,找出壳体振动失效机理,最后对壳体结构进行优化设计。仿真与试验结果表明改进后的结构强度富裕,能够提高产品抗振性能。研究结果可为产品结构动力学设计提供参考。 相似文献
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微机械陀螺是现代制导武器的核心器件,但是制导武器的发射过程中伴随着巨大的加速度过载。针对微机械陀螺结构在大过载情况下活动质量块受过载影响大的问题,设计了一种抗高过载MEMS杯型振动式陀螺结构。结合四波腹运动原理,对杯型陀螺结构的工作原理、振动特性以及抗高过载特性进行了分析。在ANSYS有限元分析软件中建立了该硅微杯型陀螺结构的有限元模型,分别进行了模态分析、谐响应分析。仿真分析结果显示,该硅微杯型陀螺驱动模态与敏感模态固有频率的频差为0.8kHz,工作模态的频率匹配性较好。根据冲击动力学原理分析了此结构在半周期正弦加速度冲击载荷作用下的冲击响应,谐振结构在100000g的瞬态冲击作用下的最大应力为11.38MPa,最大位移为8.06nm,证明该结构具有优良的抗冲击特性。 相似文献
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本文对被动式谐振腔光纤陀螺的典型结构和主要误差源进行了分析,提出了一些结构和元器件方面的建议,并给出了仿真的结果。认为被动式谐振腔光纤陀螺是一种很有价值的研究方向,尤其是在传统的干涉式光纤陀螺在精度上遇到了难以克服的限制时,开展被动式谐振腔光纤陀螺的研究是必须并且适时的。 相似文献
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阻尼陀螺系统动力响应的有限元复模态分析方法 总被引:2,自引:2,他引:0
采用复模态分析方法研究了陀螺系统及具有粘性阻尼的陀螺系统的动力响应及其数值分析方法,提出了陀螺模态阻尼比的概念,实现了利用有限元结构分析软件对诸如薄壁旋转轴和转动薄壁壳体等各类形式的复杂旋转薄壁结构进行动力特性分析的目的,讨论了不同条件(单点旋转简谐激励和沿圆周呈周波型分布的激励)条件下转动薄壁壳体结构的行波振动特点. 相似文献
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张坡 《自动驾驶仪与红外技术》1995,(1):16-19
当前,干涉型光纤传感器的发展,使得保偏光纤的需求显得相当迫切,随之而来拉制单模保偏光纤的技术愈来愈普遍且已相当成熟。在光纤陀螺研制过程中保偏光纤起着举足轻重的作用。它可使光纤陀螺中传输的偏振光状态保持稳定的模式,从而,可减少由偏振光不稳定性的干涉带来的陀螺漂移的影响。因此研究保偏光纤的偏振传输特性和其参数测量就显得相当重要。我们可以从光纤陀螺(FOG)的输出特性表达看出光偏振因素的影响,Sagna 相似文献
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由低精度光纤陀螺(Fiber Optical Gyroscope,FOG)组成的寻北仪具有结构简单、成本低的优点,但易受地磁和车上复杂外部环境的影响.针对低精度FOG存在地磁零位,寻北仪对外部晃动敏感的缺陷,通过对陀螺进行地磁零位补偿保证陀螺零偏稳定性,在此基础上提出了基于惯性系的双位置寻北算法.算法分别在两个对位进行惯性系寻北,利用双位置对消原理获得不受陀螺固定零偏影响的方位角并完成水平陀螺固定零偏的估计.实验结果表明,陀螺零偏稳定性0.15(°)/h,加速度计零偏稳定性150μg的惯性器件精度下,车上寻北误差1倍标准差小于4.5mil、极差小于10mil、对准时间小于5min.与传统双位置算法相比,所提算法在晃动基座条件下具有对准精度高,环境适应性强的优点. 相似文献