杯形陀螺的温度性能与补偿方法研究.pdf

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1、第25卷第9期传感技术学报V01．25No．9CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSSep．20122012年9月StudyontheTemperature·DependentPerformanceandCompensationMethodsforCuppedGyroscopeZHANGYongmeng，Yulie，XIXiang，CUIHongjuan，TAOYi，(1．CollegeofMechanicalEngineeringandAutomation，Nat

2、ionalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China；2．WuhanOrdnanceC．0．Academy，Wuhan430075，China)Abstract：Temperatureisoneofthemostimportantfactorsthataffecttheprecisionofthecuppedgyroscope．Forre—movingorreducingtheeffectoftemperature，theoriginati

3、onofthetemperaturebiasisanalyzed，thenamethodbasedontheinternalsignalsofthecuppedgyrotocompensatethetemperaturebiasdriftisproposed．Afterlargenumbersoftemperatureexperiments，thepolynomialmodelsofthebias-temperature，bias—drivevoltageandbias·fre—quencyare

4、established，respectively．Thenusethesemodelstocompensatethetemperaturebiasofthecuppedgyro，andanalyzetheresults．Theexperiments’resultsprovedthatthismethodcanimprovethetemperature-dependentperformanceofthecuppedgyroscoperemarkably．Keywords：cuppedgyroscop

5、e；temperaturecompensation；biasdrift；temperaturemodel；~equencyEEACC：7630；2575doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．09．011杯形陀螺的温度性能与补偿方法研究术张勇猛，吴宇列，席翔，崔红娟，陶溢(1．国防科学技术大学机电工程及自动化学院，长沙410073；2．武汉军械士官学校，武汉430075)摘要：温度变化严重影响了杯形陀螺的使用精度，为了消除或减小温度对杯形陀螺性能的影响，首先从理论上分析

6、了温度对陀螺性能的影响机理，在此基础上提出了一种基于陀螺内部信号对杯形陀螺进行温度补偿的方法；通过大量的温度实验，从工程应用实际出发，分别建立了陀螺的零偏一温度、零偏一驱动电压以及零偏一频率的多项式模型，并利用上述模型对陀螺进行了补偿，分析了补偿结果。实验证明，所述方法能显著提高杯形陀螺的温度性能。关键词：杯形陀螺，温度补偿，漂移，温度模型，频率中图分类号：v241．5+54文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)09—1230—06杯形陀螺是一种基于弹性波惯性原理的壳体振部放置温度

7、传感器，建立温度与陀螺零偏的近似模动陀螺，具有寿命长、可靠性高、体积小、重量轻、精型，通过测量当前陀螺的温度来估算补偿量对陀螺度高、抗冲击能力强等突出特点，是一种极有发展潜进行温度补偿。。J。但是杯形陀螺是一种振动陀力的新型惯性仪表。杯形陀螺的核心部件是以特殊螺，在谐振子上粘贴温度传感器会影响谐振子的振金属为材料的杯形的谐振子，其加工可以在普通的动性能，把温度传感器安装在谐振子附近则无法实加工中心完成，具有低成本、大批量生产的潜力J。时测量谐振子的温度，增加了零偏一温度模型的复国内对于杯形陀螺的研

8、究还处于实验室样机阶杂程度，需要利用复杂的算法进行补偿。文献[4]段，目前制约杯形陀螺工程化应用的一个重要因素采用模糊算法建立了零偏的温度模型对圆柱壳体陀就是其温度性能不够理想。杯形陀螺对温度的敏感螺的非线性温度漂移进行了补偿，文献[5]研究了性已经严重影响到了陀螺的输出精度和零偏稳定一种基于AR多变量模型的半球谐振陀螺温度漂移性，传统的对陀螺进行温度补偿的方法是在陀螺内的建模方法。这些方法由于算法复杂，对陀螺数据项目来源：国家自然科学基金项目(51005239)收稿日期：2012