激光陀螺机械抖动控制技术研究

作     者：安文嘉 

作者单位：国防科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴杰;段伟

授予年度：2013年

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 081105[工学-导航、制导与控制] 0837[工学-安全科学与工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：激光陀螺 机抖 有限元 机抖控制 试验 

摘      要：目前,机抖激光陀螺是应用最广泛的惯性元器件之一,它具有体积小、精度高、稳定性好、动态锁区小等优点。但是,国内对激光陀螺的研究还存在很多问题,其中如何改进机械抖动控制技术以提高陀螺精度就是最主要问题之一,因此,深入研究激光陀螺机械抖动控制技术很有必要。本文采用理论分析、仿真计算与试验相结合的方法研究了激光陀螺的机械抖动控制技术。首先,针对机抖激光陀螺的抖动特征,建立了机抖激光陀螺的数学模型,并对系统的幅频特性进行了分析。其次,在三维软件中建立了机抖激光陀螺模型,通过有限元分析软件建立了有限元模型。计算得出了陀螺系统的前五阶谐振模态,通过对各阶模态的分析,量化了机械抖动装置的设计标准,为机抖装置虚拟样机的设计提供了有效依据。并通过试验验证了所建立的有限元模型及其计算方法的正确性。另外,设计了基于模拟信号的激光陀螺机抖频率和幅度的控制方法,并通过仿真分析和测试试验验证了控制方法的正确性和有效性。最后,提出了改进噪声注入方法,设计了动态锁区测试方法,并通过试验验证了改进后噪声注入方法的优越性。本文研究成果,对提高机抖激光陀螺精度,促进激光陀螺技术进步具有一定参考价值。