应用于红外制导武器的动力随动陀螺误差分析

作     者：雷昊 杨海容 朱牧 钮赛赛 杨尧 LEI Hao;YANG Hai-rong;ZHU Mu;NIU Sai-sai;YANG Yao

作者机构：上海航天控制研究所上海201109 西北工业大学航天学院陕西西安710072 

出 版 物：《上海航天》 (Aerospace Shanghai)

年 卷 期：2017年第34卷第1期

页      面：86-91页

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家973计划资助(613271010204) 上海航天科技创新基金资助(SAST2016073) 

主　　题：红外导引头 动力随动陀螺 拉格朗日方程 动力学模型 旋转磁场 方位角效应 误差补偿 漂移误差 控制误差 

摘      要：为减小红外制导武器导引头的动力随动陀螺误差,对陀螺的误差进行了分析。用拉格朗日方法建立了动力陀螺完备的运动微分方程。将陀螺误差分为结构非理想化导致的漂移误差和稳速力矩与进动力矩耦合引起的控制误差两大类。其中:结构非理想的误差包括章动、摩擦力矩和非等弹性力引起的误差。用逐次逼近求解法分析,发现陀螺受阶跃力矩或冲击后,除按章动频率及高次谐波频率高频振动外,还会发生角速度为常值的漂移,且动力随动陀螺漂移的角速度与初始的角速度和内外环质量有关。讨论了由偏角、不平衡力矩和非等弹性力造成误差的机理。给出了陀螺主要误差的控制和调控方法:对漂移误差,尽量减小内外环质量,减小陀螺阶跃力矩后的初速;对工艺误差,调试时先部件后总体,总体调试由内及外;先大误差项,再小误差项;用力矩补偿法消除力矩耦合偏差。研究为导引头的误差分析和控制系统设计提供参考。