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基于陀螺转子的非接触式光电测角方法

中国激光 2016年第10期43卷 140-146页

作者：王先华贾森高立民肖茂森吴易明中国科学院西安光学精密机械研究所光学定向与测量技术研究室陕西西安710119

提出了一种利用表面刻有周期性规则图案的陀螺转子进行非接触式角度测量的方法,这种方法利用光电传感器读取陀螺转子表面的图案信息,从而实时测量陀螺转子的偏转角。介绍了这种测角方法的原理和测角装置的结构,并建立三维几何模型,详细... 详细信息

提出了一种利用表面刻有周期性规则图案的陀螺转子进行非接触式角度测量的方法,这种方法利用光电传感器读取陀螺转子表面的图案信息,从而实时测量陀螺转子的偏转角。介绍了这种测角方法的原理和测角装置的结构,并建立三维几何模型,详细推导了测角方法的角度解算算法,得到了陀螺转子在无偏转、一维偏转及二维偏转三种情况下的偏转角与光电传感器测得的陀螺转子表面图案信息之间的关系曲线或曲面。计算结果表明,两个正交方向的光电传感器共同探测,即可得到陀螺转子的偏转角及偏转方向,其结果唯一,且测角范围大于30°。该测角方法可用于静态测量和高速动态测量。

关键词：测量非接触式测量光电传感器陀螺转子

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超导陀螺转子的磁悬浮特性分析

哈尔滨工程大学学报 2005年第4期26卷 462-466页

作者：汤继强孙枫赵玉新郭秋芬哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

超导陀螺是利用低温超导体的Meissner效应实现转子悬浮的一种精度高、能耗少的惯性器件.为研究超导陀螺转子的磁悬浮特性,文章介绍了超导陀螺的转子超导磁悬浮结构及悬浮原理,分析了转子间隙内磁通与间隙间的关系,推导出了由8个结构完... 详细信息

超导陀螺是利用低温超导体的Meissner效应实现转子悬浮的一种精度高、能耗少的惯性器件.为研究超导陀螺转子的磁悬浮特性,文章介绍了超导陀螺的转子超导磁悬浮结构及悬浮原理,分析了转子间隙内磁通与间隙间的关系,推导出了由8个结构完全相同的超导线圈形成的球形腔内转子的磁悬浮力及磁悬浮支承刚度的定量计算公式,指出磁悬浮力的大小与间隙内磁通量的平方成正比,与间隙量的平方成反比,磁悬浮支承刚度则与间隙内磁通量的平方成正比,但与间隙量的立方成反比.根据转子受力建立了转子的二阶无阻尼偏移模型从而为转子的偏移控制奠定了基础.文章最后对实现陀螺转子的超导支承做了探讨,对影响磁悬浮力和磁悬浮刚度的因素进行了分析并提出了相应的解决方案.

关键词：陀螺转子磁悬浮力磁悬浮刚度超导陀螺

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陀螺转子组件动态性能分析与优化设计

西南大学学报（自然科学版） 2024年第8期46卷 162-171页

作者：段廷亿舒雷赵行王靖邓云周强黄国钧西南大学人工智能学院/智能传动和控制技术国家地方联合工程研究中心重庆400715 重庆天箭惯性科技股份有限公司重庆401120

为了提高陀螺转子组件的动态性能,采用计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)技术考察了某陀螺仪陀螺转子组件结构的模态响应以及应力响应,对陀螺转子组件结构进行了轻量化设计,并对优化前后陀螺转子组件的动态性能进行了仿... 详细信息

为了提高陀螺转子组件的动态性能,采用计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)技术考察了某陀螺仪陀螺转子组件结构的模态响应以及应力响应,对陀螺转子组件结构进行了轻量化设计,并对优化前后陀螺转子组件的动态性能进行了仿真和试验结果的双重对比分析.仿真结果表明:优化后陀螺转子组件的模态频率相比优化前陀螺转子组件的模态频率提升较大,前4阶模态频率平均优化率达到了27.5%;优化后陀螺转子组件的最大应力值相比优化前陀螺转子组件的最大应力值显著降低,其中沿X轴向加载时的优化率为41.1%,沿Z轴向加载时的优化率为54.6%.试验结果表明:优化后陀螺仪的正交摆性引起的漂移Y_(1)和轴向质量不平衡引起的漂移Y_(2)相比优化前分别提升了63.0%和84.3%.仿真结果与试验结果具有一致的评价,为动力调谐陀螺仪的产品开发和可靠应用提供了重要支持.

关键词：陀螺转子动态性能计算机辅助工程优化

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陀螺转子形状及变形分析和对陀螺性能的影响

中国航海 2006年第2期29卷 8-11页

作者：刘建锋袁赣南王奎民哈尔滨工程大学哈尔滨150001

介绍了新型陀螺仪转子的一些结构特性和材料组成。分析了会引起转子表面形变的几种因素,利用小波有限元方法根据工作环境对陀螺转子进行了离心变形、温度变形、压力变形以及这三种载荷下的耦合变形进行了仿真分析,分别给出了转子的形变... 详细信息

介绍了新型陀螺仪转子的一些结构特性和材料组成。分析了会引起转子表面形变的几种因素,利用小波有限元方法根据工作环境对陀螺转子进行了离心变形、温度变形、压力变形以及这三种载荷下的耦合变形进行了仿真分析,分别给出了转子的形变分布矢量图。提出由于光子压力而产生的变形但没有定量分析,最后分析了由于转子的变形的而使转子表面不规则对陀螺性能产生的负影响,可以用这些参数来预测陀螺漂移性能,也可以通过数学方法来补偿由于转子表面形变而带来的干扰力矩,也为转子的设计和进一步优化提供了重要的参考依据。

关键词：船舶舰舶工程陀螺转子变形漂移小波有限元

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陀螺转子质心位置精密调整方法与实验研究

陀螺转子质心位置精密调整方法与实验研究

作者：张广威大连理工大学

学位级别：硕士

随着我国科学技术的飞速发展,陀螺仪作为飞行器姿态判断的重要部件广泛应用于航空、航天等领域。由于陀螺仪应用场合较为特殊,高可靠性、高稳定性一直是科学家关注的重点。陀螺仪精度要求较高相应加工成本较高、工艺难度较大。作为陀螺... 详细信息

随着我国科学技术的飞速发展,陀螺仪作为飞行器姿态判断的重要部件广泛应用于航空、航天等领域。由于陀螺仪应用场合较为特殊,高可靠性、高稳定性一直是科学家关注的重点。陀螺仪精度要求较高相应加工成本较高、工艺难度较大。作为陀螺仪的核心部件,陀螺转子的转速每分钟高达一万多转,在如此高的转速下,转子动平衡量要求较高。目前某型号陀螺转子的动平衡调整主要通过人工手动完成,调整过程完全依靠工人经验,效率低下,因此设计一套陀螺转子质心位置精密调整装置减少调整过程中人为因素的干扰具有十分重要的现实意义。本文针对某型号机械陀螺仪的结构特点利用质心平移法设计了陀螺转子质心位置精密调整装置,该装置设计过程中采用模块化的设计思想将该装置分成四个部分：陀螺仪夹持模块、转子调整模块、转子移动测量模块、视觉对准模块。陀螺仪夹持模块主要用于夹持陀螺仪并调整陀螺转子的相对位置。转子调整模块通过调整螺钉改变陀螺转子与陀螺仪壳体的相对位移。转子移动测量模块能够实时测量陀螺转子与陀螺仪壳体的相对位移量并及时将测量数据传递给计算机。视觉对准模块则能准确采集目标螺纹孔信息并反馈给计算机。基于LabVIEW软件的控制系统将相互独立的四个模块紧密联系。根据调整装置中硬件的特性及实际使用的特点设计调整装置控制电路系统。原始设计方案中螺钉在旋转过程中跳动量较大,难以准确进入调整螺纹孔,对这一现象进行分析,并对调整螺钉的结构进行优化设计,从而保证调整螺钉能够顺利进入调整螺纹孔。利用测微尺对视觉对准模块中CCD相机进行标定,并完成目标螺纹孔的圆心坐标的标定。利用微动台架对位移传感器的测量精度进行检验。通过实验证明陀螺仪工装在转子质心位置调整过程中不会对调整结果形成干扰。结合陀螺转子单方向的动平衡调整实验,对陀螺转子动平衡调整理论探究,初步建立陀螺转子不平衡量与调整位移量之间的数学关系模型。分析影响陀螺转子不平衡的因素,并对下阶段的工作开展提出建议。

关键词：陀螺转子结构设计质心调整动平衡理论分析

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球形腔内超导陀螺转子的支承特性分析

弹箭与制导学报 2004年第S7期24卷 136-139,151页

作者：汤继强赵琳罗俊燕哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001 中国石油大庆炼化公司聚合物厂黑龙江大庆市163457

简要介绍了超导悬浮的物理基础,着重分析了球形腔内超导陀螺转子的支承特性:首次给出了由八个结构完全相同的超导线圈所形成的球形腔内陀螺转子的磁悬浮力及磁悬浮力支承刚度的定量计算公式,然后给出在外力作用下的转子运动模型。文章... 详细信息

简要介绍了超导悬浮的物理基础,着重分析了球形腔内超导陀螺转子的支承特性:首次给出了由八个结构完全相同的超导线圈所形成的球形腔内陀螺转子的磁悬浮力及磁悬浮力支承刚度的定量计算公式,然后给出在外力作用下的转子运动模型。文章最后对提高超导支承悬浮力和支承刚度的影响因素进行了分析并提出了相应的解决方案从而为超导陀螺的研究与设计提供了一些理论参考。

关键词：超导线圈陀螺转子磁悬浮力磁悬浮支承刚度

基于PCI总线的位标器陀螺转子实时数据采集系统

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红外技术 2006年第1期28卷 23-25页

作者：陈琛刘小英刘德明华中科技大学光电子工程系湖北武汉430074

介绍了一种运用相位法测量扫描圆直径的数字测试方法。详细阐述了基于PCI总线的实时数据采集系统如何实现对扫描圆的数字化测量,包括系统的硬件与软件设计,并对测试结果进行了分析。

关键词： PCI总线数据采集陀螺转子扫描圆

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陀螺转子动平衡机的工作分析和发展展望

工程与试验 1978年第Z1期 1-6页

作者：周士炎北京航空学院

一、前言我国生产陀螺仪是从1956年才开始的。二十几年来,发展很快。陀螺转子动平衡机也逐步从仿制、改进发展到自行设计。对陀螺转子动平衡的规律也从知之甚少进展到有一定了解。一九六二年三机部在宝鸡召开过一次动平衡技术经验交流... 详细信息

一、前言我国生产陀螺仪是从1956年才开始的。二十几年来,发展很快。陀螺转子动平衡机也逐步从仿制、改进发展到自行设计。对陀螺转子动平衡的规律也从知之甚少进展到有一定了解。一九六二年三机部在宝鸡召开过一次动平衡技术经验交流会。一九六六年二月在北京科学会堂召开了有六十九个单位,一百五十二人参加的建国以来第一次全国性的动平衡技术经

关键词：动平衡机陀螺转子瓦特计功率计机械振动系统

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陀螺转子的真空电子束焊接

航空精密制造技术 1990年第3期26卷 32-34页

作者：胡振德

本文介绍了陀螺转子的真空电子束焊接工艺及消除缺陷的方法,是电子束焊接在航空机载设备制造中应用的实例。一、前言陀螺转子是陀螺仪中的一个重要部件,要求高速旋转,稳定准确地工作。该部件对其表面光洁度、几何形状、构成材料都有着... 详细信息

本文介绍了陀螺转子的真空电子束焊接工艺及消除缺陷的方法,是电子束焊接在航空机载设备制造中应用的实例。一、前言陀螺转子是陀螺仪中的一个重要部件,要求高速旋转,稳定准确地工作。该部件对其表面光洁度、几何形状、构成材料都有着严格的要求。转子材料强度高且要求轻,所以采用了变形铝合金。这种材料用一般焊接方法焊接是困难的。转子示意图如图1。

关键词：真空电子束焊陀螺转子表面光洁度构成材料转子材料焊缝表面几何形状机载设备聚焦电流焊接接头