浮球平台电容式姿态测量系统研究

发布时间：2021-02-15 02:15

　　浮球平台是一种无框架高精度的新型惯性测量平台。内球体和外球壳的结构使得浮球平台有较高的测量精度和很强的适应能力。姿态测量系统是浮球平台的关键子系统。本文研究了浮球平台的电容式姿态测量系统,主要工作包括以下几个方面:1.依据电容传感器工作原理提出了俯仰角和滚动角的测量方法。由于姿态测量系统的接受带与偏航角通道重合,着重阐述了偏航角测量方法与俯仰角和滚动角的测量方法的区别。2.依据角度测量原理,建立了连续型姿态带仿真模型,仿真分析了输出电流信号与激励信号的相位差、姿态带极板间距和接收带宽度对电容量的影响、输出信号相位差与激励带位置之间的关系、偏航角的测量方法。分析结果表明,姿态带极板间距越小,接收带宽度越大,电容量越大。输出信号相位差与激励带位置之间有一一对应的线性关系,然而,连续型分布结构两部分导体之间的空隙会导致较大的偏航角测量盲区。3.在连续型激励带基础上加以改进,研究了两种离散结构的激励带:不交叉型离散结构和交叉型离散结构,仿真分析了激励带上四个不同位置输出姿态角和姿态角误差、偏航角精值测量线性度。对比结果表明,两种离散结构在四个不同位置输出的相位差信号趋势相近,从整体上看,不交叉... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究工作
第二章 浮球平台电容式姿态测量原理
    2.1 浮球平台的工作原理
        2.1.1 内球悬浮原理
        2.1.2 内球稳定原理
        2.1.3 电气系统设计
        2.1.4 温控系统设计
    2.2 浮球式惯性平台姿态测量原理
        2.2.1 电容传感器原理
        2.2.2 坐标系定义
        2.2.3 姿态带的结构组成
        2.2.4 角度测量原理
    2.3 本章小结
第三章 连续型姿态带分析
    3.1 连续型姿态带结构及作用
        3.1.1 连续型激励带结构
        3.1.2 接收带结构
    3.2 连续型姿态带姿态测量仿真计算
        3.2.1 姿态带极板间距δ对电容信号的影响
        3.2.2 接收带宽度
        3.2.3 输出电流相位对比
        3.2.4 输出相位差信号与激励带位置之间的关系
        3.2.5 偏航角测量仿真
    3.3 本章小结
第四章 离散型姿态带分析
    4.1 不交叉离散型姿态带结构特点及作用
        4.1.1 建立不交叉离散激励带模型
        4.1.2 不交叉离散姿态带仿真计算
    4.2 交叉离散型姿态带结构特点及作用
        4.2.1 建立交叉离散型激励带模型
        4.2.2 交叉离散型姿态带仿真计算
    4.3 本章小结
第五章 姿态测量系统整体工作机理分析
    5.1 激励带结构方案对比与选型
    5.2 不交叉离散型激励带性能分析
        5.2.1 测量噪声对信号的影响
        5.2.2 激励信号频率对姿态角测量的影响
    5.3 系统结构及工作原理
        5.3.1 系统结构框图
        5.3.2 系统测量角度机理
    5.4 系统优缺点以及改进方法
    5.5 本章小结
结束语
    工作总结
    研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果



本文编号：3034248