三浮陀螺磁悬浮干扰力矩误差建模*
2018-10-24杨志超邓忠武
新技术新工艺 2018年9期
关键词:模型
王 雪,杨志超,邓忠武, 马 宁
(1.北京航天控制仪器研究所,北京 100854;2.陕西航天时代导航设备有限公司,陕西 宝鸡 721000)
三浮陀螺是精度等级较高的惯性仪表,其性能在很大程度上决定了惯性平台系统所能达到的最高指标[1-3]。误差模型是研究误差规律的数学模型,建立误差模型是进行误差分析和提高陀螺使用精度最常用的手段[4-7]。
对陀螺设计师而言,提高陀螺精度是设计的主要任务之一,因而,应熟知每项误差的产生原因和变化规律,以便在设计和生产中采取措施。根据不同需要,可以对陀螺建立各种类型的误差模型[8-11]。对于航天运载器而言,大的加速度是其显著特点,因此特别注重误差和加速度之间的关系,三浮陀螺的建模也是基于这个原则进行研究的。
1 径向磁悬浮的影响分析
在三浮陀螺中,磁悬浮支承的应用可以起到消除残余重浮力差、并使浮子精确定中的作用;但由于加工和装配中种种不理想因素的存在,使得磁悬浮在完成以上功能的同时,给陀螺引进了新的干扰力矩源——磁悬浮干扰力矩[12-13]。为了对磁悬浮干扰力矩进行测试和补偿,首先要对其进行建模。根据干扰力矩与运动物体加速度之间的关系,可以把干扰力矩分成三大类:绕输出轴与比力无关的干扰力矩M0;绕输出轴与比力一次方成比例的干扰力矩M1;绕输出轴与比力二次方成比例的干扰力矩M2。绕输出轴总的干扰力矩MF可以写成:
MF=M0+M1+M2+Mξ
(1)
将式1除以转子的角动量,并整理成单自由度液浮积分陀螺常用的静态漂移误差模型:……p>
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