离心机旋转运动对陀螺加速度计测试精度影响研究

「摘要」应用陀螺力学的基本原理，对陀螺加速度计在离心机上测试时所受到的旋转牵连运动引起的对仪表输出的影响进行了分析，并提出了提高陀螺加速度计在离心机上测试精度的措施。
   「关键词」陀螺加速度计;离心机;刚试精度
1 引言以分析。
   陀螺 加 速 度计是惯性仪表的一种，具有精度高、测量范围大等优异性能，能自动积分，给出导弹等载体的飞行速度，广泛应用在高精度惯性制导系统中。
随着惯性制导系统精度的不断提高，对陀螺加速度计精度的要求也越来越高。对陀螺加速度计精确测试，从而对其改进设计和补偿，对系统精度提高十分必要。
   陀螺 加 速 度计离心机试验是利用离心机产生大于一个g的持续向心加速度作为仪表的输人，以便确定陀螺加速度计在高加速度输入时的性能。由于进行离心机试验时，要把陀螺加速度计装夹在离心机旋转台体上，旋转牵连运动影响着仪表的输出。本文就试验过程中由于离心机的旋转牵连运动产生的对陀螺加速度计的附加陀螺力矩问题，从原理上加以分析．
2 陀螺加速度计的原理

　　　以二 自由 度陀螺为基础的陀螺加速度计的原理示意图如图1所示。坐标系OX,YIZI与外环框架相固联;OX，为输人轴;坐标系。%”与内环框架相固联;d为外框架相对仪表基座的角速度;启为内框架相对外框架的角速度;ax，为沿外框架输人的加速度;ml为绕内框架轴的摆性;了为。到转子质心的矢径;H为仪表角动量。陀螺 加 速 度计在加速度ax,下，绕内环轴产生指向轴负方向的惯性力矩mlax,，使陀螺绕外环进动，其进动角速度为d。由于有了进动角速度d，绕内环产生指向y轴的正方向的陀螺力矩。若无外环干扰力矩Ha，稳态后惯性力矩mlax，为陀螺力矩所平

　　　可见 ，外 环转速和转角分别正比于被测加速度和被测速度，此即陀螺加速度计工作原理。实际 上 外 环总是有干扰力矩Mx:的，如图1所示。于是在仪表绕外环轴进动时，角动量H将向Mxl矢量方向进动，内环组件将绕y轴进动，若不加以限制，内框架相对外框架的转角R会逐渐增大，影响陀螺加速度计正常工作。为避免发生上述现象，加速度计配有修正系统，图1所示的元件1,2,3，为其组成部分。当出现R角时，角度传感器输出相应的电压信号，经放大器放大和校正，来控制外环轴上的力矩电机，使其产生一个与外环干扰力矩Mx，大小相等，方向相反的补偿力矩MD，从而消除外环干扰力矩Mx，的不良影响，使转角R尽可能小，处于零位附近，保证H与外环轴Ox，尽可能垂直，为仪表的正常工作创造了必要的条件。