同轴线圈式动力陀螺位标器视线角速度实时补偿技术研究

发布时间：2020-09-16 15:22

　　 同轴线圈式动力陀螺位标器在军工领域被广泛应用,当其处于离轴条件时,会存在使陀螺轴转向弹轴方向运动的附加力矩;由于线圈装配过程中工艺的不一致性使力矩变化变得不确定,降低了补偿回路的效率,从而导致系统输出的视线角速度测量结果失真,影响了导弹的制导精度。针对某双色多元导引系统随动精度和制导精度两方面改进的需求,本课题研究先后开展了相关的工作,完成了导引系统工作原理分析、磁场有限元仿真、电路去耦合设计、非线性补偿软件算法设计和双DSP实时补偿数字信息处理平台的设计,实现了同轴线圈式动力陀螺位标器的一种视线角速度实时补偿方法,成功满足了系统的指标要求。本文以使用同轴线圈式动力陀螺位标器的红外导引系统为研究对象。通过系统分析,研究多元脉位调制导引系统制导信号的形成过程,探索影响系统制导精度的因素,然后通过对跟踪、制导和随动回路进行分析,最终确定了通过改善位标器的测角信号输出线性度和设计变增益补偿方案为提高导弹随动角度和制导精度的解决途径。采用先进的有限元电磁场仿真建立了复杂的同轴线圈位标器模型,完成了静态和瞬态仿真,通过改变参数确定了最优的测角线圈缠绕方式,并针对该方式设计了两种不同的去耦补偿电路,通过重要技术指标对比确定了最终采用变压器方案,使得位标器输出的测角信号线性度既满足武器系统随动控制回路的精度要求,又满足视线角速度补偿回路的要求,同时系统的重要参数指标电锁品质亦不受影响。在完成位标器线圈改进后,通过对位标器恢复力矩的不确定性干扰因素进行研究,寻求一种可以将干扰量化与规范化描述的非线性数学模型,设计能够完成视线角速度测量结果干扰量非线性补偿的软件算法。最后通过设计实时数字信息处理系统,且通过系统测试验证了补偿效果的有效性,使系统的制导精度满足指标要求,提高了产品的合格率。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TJ765.3
【部分图文】：

不过由于探测器采用固连弹体轴角存在时，会带来一定的离焦量，造这种情况下产品的探测能力会有一定下轴条件下信号会发生较大变形。VιVdRd像点ω十字探测器转子定子Vr小磁钢VuY四个基准包图 2-3 多元探测器的安装方式示意图

图 2-9 导引系数与时间的关系偏置电路变增益电路时序控制电路固定增益补偿电路加法器导引信号放大器归零信号号离梁信号号号图 2-10 导引信号形成图力的红外型空空导弹在遇靶段为了使导弹率，一般都需要进行导引信号的未端修正成像制导导弹外，其余大多采用超前偏置从飞机发动机尾喷口前移至机翼等高伤害

第三章 基于有限元电磁场的位标器改进.1 动力陀螺位标器位标器是导引系统的核心部件，它最基本的作用是为光学系统提供一个可供装的空间稳定系统，通过这样来隔离弹体的角运动，使光轴能够相对于惯性系保持稳定的指向。在此基本功能基础上，在探测层面完成接收和调制目标射将其转化为信息处理系统可用的电信号；在目标跟踪回路中，当信息处理从目标调制信息中检测出目标偏离光轴中心位置的误差信号，则将其处理生踪信号，再将此信号经过伺服驱动电路功率放大，然后驱动位标器光轴指向实现跟踪。位标器是复杂的综合性系统，它所具有的多方面功能要求其组成部分必须包学系统、光电探测器、框架机构、陀螺稳定平台、伺服机构、角度传感器、传感器和基准信号产生器等部分。一般根据位标器跟踪稳定的原理将其分为陀螺式、速率陀螺式和捷联稳定式三类。

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本文编号：2820022