[發(fā)明專利]一種篩選圓柱殼體振動陀螺諧振子的方法和裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710944086.7 | 申請日： | 2017-09-30 |
| 公開（公告）號： | CN107843269B | 公開（公告）日： | 2019-11-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳宇列;吳學(xué)忠;席翔;孫江坤;張勇猛;曲洛振 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國人民解放軍國防科技大學(xué) |
| 主分類號： | G01C25/00 | 分類號： | G01C25/00 |
| 代理公司： | 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002 | 代理人： | 王瑩;吳歡燕 |
| 地址： | 410073 湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 諧振子 圓柱殼體 振動陀螺 篩選 裂解 預(yù)設(shè) 不均勻度 獲取模塊 不均勻 方法和裝置 判斷模塊 品質(zhì)缺陷 品質(zhì)要求 | ||
本發(fā)明提供一種篩選圓柱殼體振動陀螺諧振子的方法，包括：獲取諧振子的頻率裂解；確定頻率裂解小于第一預(yù)設(shè)值；獲取諧振子的阻尼不均勻度；判斷諧振子的阻尼不均勻度小于第二預(yù)設(shè)值，則確定諧振子滿足品質(zhì)要求；本發(fā)明還提供一種篩選圓柱殼體振動陀螺諧振子的方法，包括：第一獲取模塊、確定模塊、第二獲取模塊和判斷模塊。本發(fā)明提供的該方法和該裝置，在確定諧振子的頻率裂解小于第一預(yù)設(shè)值后，將圓柱殼體振動陀螺諧振子的阻尼不均勻程度納入到對諧振子的篩選過程中，盡可能的避免了篩選后的圓柱殼體振動陀螺因諧振子的阻尼不均勻而引起的品質(zhì)缺陷。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及固體振動陀螺儀領(lǐng)域，更具體地，涉及一種篩選圓柱殼體振動陀螺諧振子的方法和裝置。
背景技術(shù)
陀螺儀是航空航天姿態(tài)控制系統(tǒng)的核心部件，其姿態(tài)穩(wěn)定性和工作壽命決定了其在航空航天器(如衛(wèi)星)中的使用。為滿足航空航天器的高分辨率、長壽命的要求，目前已開發(fā)出了多種陀螺儀，如微機(jī)電陀螺、光纖陀螺、激光陀螺、轉(zhuǎn)子陀螺、半球諧振陀螺等。其中，半球諧振結(jié)構(gòu)陀螺精度最高，可達(dá)0.0001°/h，壽命長，但加工精度要求高、加工難度大。圓柱殼體振動陀螺是一種新型殼體振動陀螺，具有半球諧振陀螺的高精度和長壽命優(yōu)點(diǎn)，相對半球諧振陀螺，具有更好的可制造性，且靈敏度高、能耗小、成本低、抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是目前研究的熱點(diǎn)。
圓柱殼體振動陀螺是一種基于哥氏力原理的固體波動陀螺，其諧振結(jié)構(gòu)(諧振子)的品質(zhì)是衡量固體波動陀螺穩(wěn)定性與可靠性等性能的決定性因素。對圓柱殼體振動陀螺而言，其諧振子的品質(zhì)受多種因素的影響，如材料特性、加工精度與工藝等。圓柱殼體振動陀螺諧振結(jié)構(gòu)材料不均勻及加工精度等原因，導(dǎo)致加工后的諧振子出現(xiàn)較大的頻率裂解，這會極大的影響陀螺儀的品質(zhì)。目前，對于圓柱殼體振動陀螺諧振子的篩選的主要依據(jù)是頻率裂解，對于不滿足頻率裂解要求的圓柱殼體振動陀螺諧振子，需對諧振子進(jìn)行調(diào)修以減小頻率裂解。
高性能的圓柱殼體振動陀螺對于圓柱殼體諧振子品質(zhì)的要求極高，對于可以將頻率裂解修調(diào)至合格的圓柱殼體諧振子，仍然可能存在其他的品質(zhì)缺陷，其中包括因阻尼不均勻引起的品質(zhì)缺陷，但是目前還沒有將圓柱殼體振動陀螺諧振子的阻尼不均勻程度納入到對諧振子的篩選過程中。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發(fā)明提供一種篩選圓柱殼體振動陀螺諧振子的方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種篩選圓柱殼體振動陀螺諧振子的方法，包括：獲取諧振子的頻率裂解；確定頻率裂解小于第一預(yù)設(shè)值；獲取諧振子的阻尼不均勻度；判斷諧振子的阻尼不均勻度小于第二預(yù)設(shè)值，則確定諧振子滿足品質(zhì)要求。
其中，獲取諧振子的頻率裂解，包括：確定第一曲線，該第一曲線為諧振子的諧振頻率的圓周分布曲線；獲取第一曲線的極大值與極小值；根據(jù)第一曲線的極大值與極小值，獲得諧振子的頻率裂解。
其中，獲取諧振子的阻尼不均勻度，包括：獲取第一阻尼軸的品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率以及第二阻尼軸的品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率；根據(jù)第一阻尼軸的品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率以及第二阻尼軸的品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率，獲得諧振子的阻尼不均勻度；其中，第一阻尼軸為諧振子的品質(zhì)因數(shù)取極大值時的圓柱殼體理論軸線，第二阻尼軸為諧振子的品質(zhì)因數(shù)取極小值時的圓柱殼體理論軸線。
其中，諧振子的阻尼不均勻度的計算式如下：
上式中，Q1為第一阻尼軸的品質(zhì)因數(shù)，Q2為第二阻尼軸的品質(zhì)因數(shù)，fd為第一阻尼軸的諧振頻率和第二阻尼軸的諧振頻率的平均值。
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