[發明專利]一種慣性穩定平臺與被動減振器相對轉動角度的直接測量方法

在審

• 申請號: 201710902696.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109579768A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 李明;張曉光
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種慣性穩定平臺與被動減振器相對轉動角度的直接測量方法，本發明提出了將旋轉變壓器的定子固定在被動減振器上，將旋轉變壓器的轉子固定在慣性穩定平臺的旋轉軸上的一體化傳感器設計方案，該方案一方面通過改變旋轉變壓器的基準實現對被動減振器與慣性穩定平臺之間相對轉動角度的直接測量，測量出的相對轉動角度可以作為慣性穩定平臺主動振動控制的反饋輸入量，建立起已有減振方案中完全獨立的主動振動控制與被動減振器之間的聯系，另一方面可以為慣性穩定平臺角振動的主動振動控制提供輔助的阻尼作用,實現對慣性穩定平臺角振動的有效抑制。本發明簡便易行，適用于慣性穩定平臺與被動減振器之間相對轉動角度的測量以及慣性穩定平臺的角振動抑制。

技術領域

本發明涉及一種慣性穩定平臺與被動減振器相對轉動角度的直接測量方法，提出了將旋轉變壓器的定子固定在被動減振器上，將旋轉變壓器的轉子固定在慣性穩定平臺的旋轉軸上的一體化傳感器設計方案，測量出的慣性穩定平臺與被動減振器的相對轉動角度可以建立起已有減振方案中完全獨立的主動振動控制與被動減振器之間的聯系，抑制慣性穩定平臺角振動，適用于慣性穩定平臺與被動減振器之間相對轉動角度的測量以及慣性穩定平臺的角振動抑制。

技術背景

機載慣性穩定平臺是航空、航天飛行器實現慣性導航、慣性制導及慣性測量功能的核心裝置，高精度的機載慣性穩定平臺廣泛應用于現代先進軍事設備中。艦載慣性穩定平臺作為艦船的局部減搖裝置，可以隔離艦船的多維耦合搖蕩運動對被控對象的影響，使其相對慣性空間保持穩定或在指令作用下按給定規律相對慣性空間運動，被廣泛應用于艦載裝備中，對促進經濟發展和維護國家安全都有重要意義。慣性穩定平臺在航空遙感中用于隔離載體擾動對成像載荷的影響，使成像載荷視軸穩定，可提高實時成像精度，并可縮小航空遙感作業時相鄰兩幅圖像的重疊區間，大大提高了航空遙感系統的作業效率。慣性穩定平臺已經廣泛應用于制導、機載、艦載、車載武器等軍事領域和高分辨率空間遙感探測、公安消防、環境檢測等民用領域。然而在外部環境和自身擾動等因素的影響下，慣性穩定平臺難以保持理想的穩定狀態，這將會嚴重影響慣性穩定平臺在這些領域的應用，所以這就對慣性穩定平臺的性能提出較高要求。

我國的在慣性穩定平臺相關技術研究的方面，進展比較緩慢，國外雖然在這方面技術相對成熟，但是對我國實施技術封鎖和產品禁運，嚴重制約了我國慣性穩定平臺相關技術的發展。因此，我國迫切需要突破慣性穩定平臺的關鍵技術，針對軍用和民用領域對慣性穩定平臺性能的不同需求，自主研制高精度慣性穩定平臺和輕量化快響應慣性穩定平臺等核心產品，滿足我國不同領域對慣性穩定平臺的重大需求。因此，研制具有自主知識產權的高精度慣性穩定平臺，提升國內慣性穩定平臺性能，具有重要的作用和意義。

在國家自然科學基金項目“基于主動減振技術的慣性穩定平臺角振動誤差分析與減振方法研究”的支持下，結合國內慣性穩定平臺抗擾動能力較差、精度較低，不能很好的滿足實際應用的問題，在對慣性穩定平臺進行動力學建模和控制系統建模的基礎上，分析了擾動因素對慣性穩定平臺的影響，研究了慣性穩定平臺的振動特性，設計了主動和被動相結合的慣性穩定平臺角振動抑制方法，相對于已有減振方案中完全獨立的主動和被動振動控制，該角振動抑制方法的一個關鍵技術就是建立主動和被動振動控制的聯系，本發明設計的一種慣性穩定平臺與被動減振器相對轉動角度的直接測量方法有效的解決了這個問題，可以大幅提高慣性穩定平臺對角振動的抑制能力。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提出一種結構簡單，測量精度高，可靠性高的慣性穩定平臺與被動減振器相對轉動角度的直接測量方法。

本發明的技術解決方案是：一種慣性穩定平臺與被動減振器相對轉動角度的直接測量方法，其特點包括：