惯性导航课程实验报告问问

《惯性导航课程实验报告问问》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、一.实验目的1．认识三轴惯性平台的各个组成器件2.讨论验证三轴平台的工作原理，并对其稳定回路及工作过程做出分析二．实验原理一个双自由度陀螺有两个测量轴，可为平台提供两个轴的稳定基准，而三轴平台要求陀螺为平台提供三个轴的稳定基准，所以三轴平台需要两个双自由度陀螺。设两个陀螺的外环轴均平行于平台的方位轴安装，则内环轴自然平行于平台平面。在正常工作状态下，两个陀螺的自转轴也平行于平台台面，且相互之间保持垂直关系，即两个陀螺的内环轴之间也保持垂直关系。两个陀螺的内环轴作为平台绕两个水平轴稳定的基准，而两个陀螺的外环轴之一，作为平台绕方位轴稳定的基准。三.实验内容1.方位稳定轴的空间积分

2、状态在双自由度陀螺构建的三轴惯性平台中，平台的方位稳定回路陀螺2外环轴上的信号器，放大器，平台方位轴上的稳定电机等组成。当干扰力矩作用在平台的方位轴上时，平台绕方位轴转动偏离原有的方位，而平台上的陀螺却具有稳定性。这样，平台相对陀螺外环出现了偏转角，陀螺2外环轴上的信号器必有信号输出，经放大器放大后送至平台方位轴上的稳定电机，方位稳定电机输出稳定力矩作用到平台方位轴上，从而平衡作用在平台方位轴上的干扰力矩，使平台绕方位轴保持稳定。同样，给陀螺2内环轴上的力矩器输入与指令角速度大小成比例的电流，可实现方位稳定轴的空间积分要求2.水平稳定回路的工作如下图所示由三个单轴平台直接叠加的

3、三轴平台在航向变化时，平台上的陀螺与稳定电机之间的相对位置关系．图(a)表示航向为零，即方位环环对俯仰环没有转角时陀螺与稳定电机之间的相对位置关系，此时的陀螺Ⅱ感受沿横滚轴（纵向）方向作用到平台上的干扰力矩，信号器输出的信号经横滚放大器A．放大后给横滚轴稳定电机，产生纵向稳定力矩，使平台沿纵向（x.轴）保持稳定，陀螺I感受沿俯仰轴（横向）方向作用到平台上的干扰力矩。经信号器．放大器和俯仰轴稳定电机，产生沿横向的稳定力矩．使平台沿横向保持稳定。同样，若给两个陀螺的力矩器输入与指令角速度成比例的电流，平台也可正常工作在空间积分状态。如果飞机航向改变90°，即横滚环和俯仰环随平台基座

4、绕方位轴顺转90°，而方位环保持不动（由方位稳定回路的工作保证），则平台台体及台面上的陀螺轴向（角动量方向）相对地球坐标系的将保持位置不变，如图(b)所示．图中，Xr,Ypi轴随飞机转动了90°.而陀螺I.Ⅱ的角动量方向同原来一样，在这个新的位置上，要使平台对作用在横滚轴和俯仰轴上的干扰作用仍保持稳定，陀螺Ⅱ就应该与俯仰放大器和俯仰轴稳定电机配合工作；而陀螺I应该与横滚放大器．和横滚轴稳定电机配合工作，否则，就会出现不协调现象，即横滚轴上的干扰力矩将引起俯仰轴上的稳定电机工作；俯仰轴上的干扰力矩将引起横滚轴稳定电机的工作，这样，两个稳定轴与稳定回路的对应工作关系就被搞乱了．照此

5、分析，即使给两个陀螺的力矩器加上与指令加速度大小成比例的电流，平台也无法保证两个稳定轴在空间积分状态下正常工作。为了保证这个航向上，两个稳定回路仍能协调工作，可将陀螺输出信号与放大器、稳定电机之间的联系加以改变，即接成图(c)所示的形式，然而，当航向变化不足90°，而是从0°到90°之间的任一角度时，按照（C）所示的方法（直接换接两个稳定回路的连接方式）仍不能解决问题，只有使两个陀螺信号器的输出，经过方位坐标分解器处理之后，再送至相应的放大器和稳定电机，才能有效地解决问题。只有这样，将信号分配给俯仰放大器和横滚放大器，同时控制两个稳定电机的工作，三轴平台才能协调工作，由于沿方位

6、轴的信号不受航向变化的影响，故不必对此信号进行分配。就实现了平台的水平稳定回路的空间积分状态。3.正割分解器如图所示的是三轴惯性平台在俯仰环pi相对横滚环r有俯仰角时，各环架的几何位置关系，图中：横滚角、俯仰角和方位角是按照横滚环，俯仰环和方位环分别绕各自环架轴的正向转角来定义相对偏角的；图中的“-”表示的是俯仰环pi和方位环a不动，横滚环r绕俯仰稳定轴oy负向相对俯仰环pi的转角。现以单自由度陀螺组成的三轴平台为例来分析设置正割分解器的原由．设陀螺的输入轴为平台横滚轴的稳定测量基准，当平台出现俯仰角时，若沿横滚轴轴ox有干扰角速度存在，因陀螺输入轴在平台水平面内，仅能敏感平行

7、于输入轴方向的分量，故陀螺感受的角速度比实际值小，导致陀螺信号器的输出转角和输出电压同步减小，从而使横滚稳定回路的总增益也随着的增大而减小．特别是当=90°时，稳定回路的总增益将下降到零，可导致稳定回路不能正常各工作，同理，对双自由度陀螺构成的平台，横滚环的转角在平台台面上的投影为cos，陀螺信号器的输出同样会受到影响，同样会导致横滚稳定回路总增益的下降，为使平台在p变化时始终保持横滚稳定回路的总增益不变，须接入正割分解器SR，以抵消cos所起的不良作用。解决稳定回路增益不变的根本办法，是在