基于LabVIEW的陀螺平台测试系统设计与实现

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1、２０１７年４月宇航计测技术Ａｐｒ．，２０１７第３７卷第２期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃＭｅｔｒｏｌｏｇｙａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＶｏｌ．３７，Ｎｏ．２文章编号：１０００－７２０２（２０１７）０２－００１８－０４DOI：１０．１２０６０／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－７２０２．２０１７．０２．０４基于LabVIEW的陀螺平台测试系统设计与实现１，２１１姜杨陈明绚沈星（１．南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京２１００１６；２．中国人民解放军９２４１９部队，辽宁１２５１０６）摘要陀螺平台

2、的测量与控制是现代工业生产和试验过程中经常遇到的问题。针对传统陀螺平台测试系统的一些不足，研制了一种基于ＬａｂＶＩＥＷ的陀螺平台测试系统。该系统以ＰＸＩ总线型计算机为控制核心，综合运用了数据采集和转换技术，多种信号综合变换处理，实现了测试系统智能化，测试项目和指标满足陀螺平台的测试要求。关键词陀螺平台ＬａｂＶＩＥＷ虚拟仪器模块中图分类号：ＴＰ３１１文献标识码：ＡDesignandImplementationofTestSystemforGyroscopePlatformBasedonLabVIEW１，２１１Ｊ

3、ＩＡＮＧＹａｎｇＣＨＥＮＭｉｎｇ-ｘｕａｎＳＨＥＮＸｉｎｇ（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ；２．９２４１９ＵｎｉｔｏｆＰＬＡ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ１２５１０６，Ｃｈｉｎａ）AbstractＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｇｙｒｏｓｃｏｐｅｐｌａｔｆｏｒｍａｒｅｐｒｏｂｌｅｍｓ

4、ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｏｄｅｒｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｉｎｇ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｓ-ｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｇｙｒｏｐｌａｔｆｏｒｍ，ａｔｅｓｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｇｙｒｏｓｃｏｐｅｐｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎＬａｂＶＩＥＷｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｔａｋｅｓｔｈｅＰＸＩ-ｂｕｓｃｏｍｐｕｔｅｒａｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｃｏｒｅ，ｕｓｉｎｇｄａｔａ

5、ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｉｔｈｍｕｌｔｉｐｌｅｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｏａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ．Ｔｅｓｔｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔｓａｎｄｔａｒｇｅｔｓｍｅｅｔｇｙｒｏｓｃｏｐｅｐｌａｔｆｏｒｍｔｅｓｔｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．KeywordsＧｙｒｏｓｃｏｐｅｐｌａｔｆｏｒｍＬａｂＶＩＥＷＶｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔＭｏｄｕｌｅ1引言元件，测量无人机的俯仰角和滚转角，输出

6、给飞控计算机，是无人机实现自主飞行的关键部分。传统的陀螺平台是无人机飞行控制系统中的姿态感应陀螺平台测试设备陈旧，测量精度不高，测试工作效收稿日期：２０１６－０８－２１，修回日期：２０１６－１１－０２作者简介：姜杨（１９８２－），男，工程师，主要研究方向：无人机应用研究。第２期基于ＬａｂＶＩＥＷ的陀螺平台测试系统设计与实现·１９·率较低，已很难适应航空装备检测自动化发展的需修正马达的控制绕组。液体开关的中心电极经两个要。串联电阻接到电源ＩＩＩ相，为克服低温时修正速度减虚拟仪器技术以其强大的功能和价格优势日益小

7、，其中一个串联电阻在低温时被双金属接触片短［３］成为测试技术发展的主流。利用虚拟仪器，如美路。横向修正马达激磁绕组经外加继电器接到电国ＮＩ公司的ＬａｂＶＩＥＷ图形化设计软件，含有丰富源，以保证无人机转弯时切断横向修正作用，从而减的功能函数库和按钮控件，可以实对各仪器功能模小平台的盘旋误差。同样，纵向修正马达的激磁绕块进行快速集成，从而使得测试系统更简洁、灵活和组经外加控制继电器接到电源，以减小平台的加速［２］方便。度误差。2工作原理简介2．1基本组成陀螺平台相对于基座具有两个旋转自由度，内部有两个二自由度陀螺

8、仪，同时有两套由信号电位计、稳定电机以及减速器组成对稳定系统，以承受作用在平台内外环轴上对干扰力矩。平台中还有两套由液体开关与修正马达组成对修正系统，以修正平台绕内外环轴对水平面的偏离，此外，平台中还有快速启动系统，在陀螺启动时使平台迅速恢复水平。2．2陀螺平台的稳定系统两套稳定系统的电路相同，如图１所示为其中图2修正系统电路图一套。Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ为３６Ｖ三项交流电源的三项。当干扰力矩作用在平台上