非球面转子静电支撑漂移力矩分析

非球面转子静电支撑漂移力矩分析

一、非球形转子上静电支承漂移力矩的分析(论文文献综述)

王志乾[1](2020)在《静电陀螺仪实心铝铍转子结构及工艺技术》文中认为静电陀螺仪是目前实用的精度最高的陀螺仪,实心球转子是静电陀螺仪中最关键的部件。实心球转子的结构精度对静电陀螺仪的整体精度有着非常重要的影响。提高静电陀螺仪实心球转子的结构精度,需要从球转子的研磨加工、球转子内部结构形式的选择和球转子内部结构的加工与装配三个方面进行研究。静电陀螺仪实心球转子的研磨加工选用的研磨设备为四轴球体研磨机,该设备可以实现加工出精度达到球度0.05μm、表面粗糙度小于Ra0.01μm的10mm标准球体;静电陀螺仪实心球转子内部结构形式的选择是利用高等机构学中的坐标变换原理对常用结构的转动惯量误差进行计算分析,计算结果表明,内部镶嵌三根空间内相互平行钽丝形式的球转子转动惯量误差更小、结构精度更高;实心球转子上三个孔的加工采用的是激光打孔,加工设备为皮秒激光器配合四轴精密加工平台,四轴精密加工平台通过NX10.0进行三维建模设计,整个平台可以实现X、Y、Z轴三个方向上的精密移动和Z轴方向上的精密转动,通过输入坐标从而实现加工位置的定位,这种加工孔的方法的设计可以实现孔的位置精度在0.5μm以内,从而保证了惯性主轴的位置精度;实心球转子与钽丝的孔轴装配采用的是基于四轴精密加工平台与六维力传感器组合使用的装配方法,该方法不仅保证了孔轴的装配精度,还提高了加工的效率。通过对静电陀螺仪实心球转子加工制造过程中的工艺设计,提高了实心球转子的加工制造精度,从而保证并提高了静电陀螺仪的精度,对静电陀螺仪实心球转子的加工制造具有指导作用。图39幅;表8个;参55篇。

崔春艳,胡新宁,程军胜,王晖,王秋良[2](2015)在《超导磁悬浮支承系统干扰力矩及漂移误差分析》文中提出在超导磁悬浮支承系统中,如果被悬浮的超导球形转子是一个理想的球体,并且是表现出完全的迈斯纳态,那么由于球体的对称性,就不会产生干扰力矩.但实际的情况并非如此,一般情况下,超导球形转子总是存在加工制造误差,且在高速旋转时总是存在离心变形,因此转子的表面并不是理想的球面,当超导转子悬浮在磁场中时,沿转子表面法线方向的磁悬浮力,不是完全通过转子质心,将会产生磁支承干扰力矩,从而引起转子的漂移误差.本文从超导转子磁支承干扰力矩的物理机理出发,对干扰力矩及其引起的漂移误差进行了分析,包括转子非球形产生的一次干扰力矩、转子非球形与失中度和装配误差产生的二次干扰力矩,并推导出了磁支承干扰力矩引起的漂移率计算公式,代入转子参数计算出各种干扰力矩引起的漂移率大小,为转子漂移测试和系统误差补偿提供了参考,对于转子的结构优化设计具有指导意义.

石楠[3](2015)在《静电陀螺仪空心铍转子动态特性分析》文中研究说明静电陀螺仪的导航精度高,抗干扰能力强,在航天、航海等领域得到了广泛的应用。作为静电陀螺仪的核心部件,空心铍转子悬浮在真空球腔内,可以自由运动。为保障转子的加工精度,常采用四轴球体研磨机加工,这是加工高精度球体的最佳方法之一。受加工设备精度和操作人员技术水平的限制,空心铍转子存在偏心距和球度误差。偏心距可以分解为轴向偏心距和径向偏心距,轴向偏心距引起转子的漂移,径向偏心距引起转子的振动和转速的衰减。球度误差会引起转子的漂移和转速的衰减。因此,偏心距和球度误差的值应控制在允许的范围内。为了便于分析,采用谐波系数表征球形转子的球度误差。分别建立转子在气浮支承条件下和静电支承条件下的运动平衡方程,并采用Matlab软件求解,绘制转子运动随时间变化的曲线,分析初始位置、偏心距和谐波系数对转子运动特性的影响。分析表明,在气浮支承条件下,转子作衰减运动,转子在粗加工和半精加工阶段,偏心距较大,初始条件对平衡周期影响较小;当偏心距e≤0.082μm时,初始条件对平衡周期影响越来越大,平衡周期呈现不规则变化。在静电支承条件下,偏心距越大,转子衰减越快。但随着加工精度的提高,偏心距越来越小,当偏心距e≤0.051μm时,对转子衰减运动的影响可以忽略不计。随着谐波系数的增大,转子的静电干扰力矩变大,衰减的速度加快。

贺晓霞,丁衡高[4](2014)在《B型引力探测器50年探索总结》文中指出本文从简要介绍爱因斯坦的广义相对论的预测及验证原理开始,描述B型引力探测器(Gravity Probe B,GP-B)卫星的组成,并对GP-B卫星上搭载的仪器装置、运行环境进行详细的介绍;重点分析GP-B卫星上陀螺的关键技术;最后介绍了数据处理方法、最终的实验结果及两个意料之外的问题并给出我们对GP-B实验的思考。

周志易[5](2013)在《精密磁悬浮陀螺全站仪特殊环境数据算法分析及稳定性研究》文中研究说明从陀螺仪的发展进程看,陀螺仪软硬件系统都在不断地发展和完善。国内外专家学者主要是集中在三个方面进行不懈的努力和探索,即仪器的硬件的改进和研制、观测方法的完善和观测数据处理公式和精度的研究以及仪器应用方面的拓展,通过这些研究来提高仪器的精度、稳定性和应用范围。多年来,长安大学测绘与空间信息研究所与中国航天科技集团第十六研究所经过联合技术攻关,研制的国内首台基于磁悬浮支承体系,数分钟内定向精度优于5″的高精度磁悬浮陀螺全站仪,先后应用于国内几十项重大工程,并取得满意的定向精度。该仪器系统借助磁悬浮技术使高速旋转的陀螺马达处于悬浮状态,消除了传统陀螺机械摩擦干扰力矩等不良影响,并通过力矩传感器和陀螺转子之间的相互作用,测量两个精寻盘位采集的4万组电流值,计算出测线的真北方位。但在某些实验和工程应用中,发现某些环境中的强风、振动或磁场对仪器采集的转子电流值产生影响,数据含有显着的噪声,离散度偏大,陀螺仪转子系统受测量环境的影响明显,影响了仪器的定向精度和稳定性。为了提高仪器的精度和稳定性,论文研究了磁悬浮陀螺全站仪系统误差问题,对其进行分类研究和分析,对仪器采集的转子电流数据运用时间序列分析、小波分析、自适应过滤法及自适应渐消滤波法进行滤波、预测和建模,以提高转子电流的数据精度,从而提高仪器定向精度和稳定性,为今后仪器的小型化、智能化、自动化发展提供改进的依据。论文研究的主要结论如下:1.仪器误差主要包括系统误差、偶然误差及起算数据误差的影响,仪器的转子圆度误差和质量不平衡等系统误差的影响可通过数理统计的方法加以检验判断,通过观测方法的改进、计算方法的改正和仪器的检校加以消除或减弱。而仪器电压的不稳定、频率的变化、外界振动及温度梯度变化使转子转速不均,从而产生干扰力矩导致力矩器的指向力矩突变而产生偶然误差可通过统计学的方法加以分析,用相应的数据处理方法加以剔除。2.利用时间序列分析法分析了用于计算定向角的转子电流数据统计特性,通过计算编程建立磁悬浮陀螺全站仪定向误差的线性、平稳的时间序列模型。根据建立的时间序列模型自主地修正转子电流数据,利用修正的转子电流数据计算定向角,提高了仪器的定向精度。3.基于磁悬浮支承体系的磁悬浮陀螺全站仪在定向测量过程中,由于受到仪器内部结构和外界观测环境多种因素的影响,其转子电流数据会产生非稳定性的波动,这种非稳定性可由残差序列的条件异方差特性所反映。通过对条件异方差模型(GARCH模型)的性质和建模过程的分析研究,经编程计算建立磁悬浮陀螺全站仪采集的转子电流数据的GARCH模型。通过所建模型分析不仅可得,产生转子电流数据非平稳波动的基本原因不是由于仪器内部结构所产生,而是由外界环境因素引起的。而且可以判断产生转子电流条件异方差数据具有时变性和簇集性两个特征,据此选择仪器采集数据的最佳时段,为转子电流数据特征分析和处理提供一种新方法。4.利用小波分析法,对仪器采集的转子电流观测数据的误差进行剔除,有效地从强噪声干扰的转子电流数据中提取用于计算定向角的数据,较好地改善仪器的定向结果,提高了仪器定向角的精度。5.利用自适应过滤法原理及计算方法,建立自适应过滤法模型动态地预测磁悬浮陀螺全站仪数据的变化趋势。这种模型适合于作周期性变化的磁悬浮陀螺全站仪观测数据的预报,此方法可以作为仪器观测数据自动监测的有效手段之一。6.将渐消因子引入到自适应滤波算法中,运用渐消自适应Kalman滤波算法原理处理磁悬浮陀螺全站仪系统采集的转子电流值,对仪器定向精度的提高有一定的作用,但是效果不明显。

刘瑞歌,宋锋,刘瑞英,孙新民[6](2011)在《静电陀螺仪空心球转子变形分析及优化设计》文中指出用解析法描述了转子的非球形。介绍了静电陀螺仪空心球转子的结构,并利用有限元分析软件根据工作环境的不同对转子进行了静态变形、动态变形和综合变形的仿真分析,得出了球转子的变形规律及变形量。对转子的结构参数进行了优化,得出了球形转子加工所需的压力值。

秦冬黎[7](2009)在《一种球形气浮气动陀螺仪的设计方法及误差分析研究》文中认为气体润滑装置具有速度高、精度高、功耗低、寿命长等优点,这些优点很适应惯性器件的需要,故其研究获得广泛关注,在惯性器件上也获得很多应用。但针对一些特殊结构的气浮陀螺仪,如二自由度球形气浮陀螺仪,润滑理论方面的研究仍有不足,其支承效果不容易保证,干扰力矩大且理论研究欠缺,造成陀螺仪漂移精度远低于期望值。因此,针对这种结构的陀螺仪,开展气体润滑方面的研究,对于完善其设计,减小有害力矩,提高漂移精度具有重要的现实意义。本文介绍了一种气体反作用驱动球形气浮陀螺仪的总体设计要求、设计思路和工作原理,分析要解决的关键技术问题,完成总体结构设计。结合其结构和制造工艺,分析了制造和装配过程中容易产生的误差、工况变化引起的润滑状态变化,以及它们对陀螺仪性能的影响。并对该陀螺仪的漂移误差原因进行了分析,提出了控制干扰力矩、提高漂移精度的总体思路。要对气浮陀螺仪的气体润滑性能进行精确的分析,首要的问题是对气体润滑方程的数值求解。文中首先引入了球形气浮陀螺仪适用的球坐标系下的润滑雷诺方程,为便于分析计算,对该方程采用参数变换,转变成笛卡尔坐标系下的标准形式来处理;为简化静压润滑时方程的边界条件,将节流器的流量项并入方程中;然后对经参数变换并添加了流量项的方程应用加辽金加权余量法,将二阶偏微分方程降为一阶,放松对插值函数连续度的要求;最后采用三角形单元离散化计算域,给出求解压力方程组的有限元模型。与一般支承相比,气体支承的承载能力和刚度偏低,而合理的承载性能是陀螺仪正常工作的保障,因此,对承载性能实现精确的数值求解,对指导气浮陀螺仪的设计至关重要。文中给出球形气浮轴承的气膜间隙表达式,以及承载力和刚度的计算方法,然后对小孔和连续狭缝两种节流方式的球形轴承进行了静态承载性能的计算,分析了结构参数、工况变化对承载性能的影响,比较了这两种节流方式轴承的性能特点;因陀螺仪转子工作在高转速状态,其润滑不仅存在静压效应,还有速度引起的动压效应,因此文中分析了转速对支承性能的影响、主要影响动压效应的参数类型及其影响规律。另外,陀螺仪的制造和装配误差以及工作条件的变化会对承载性能产生影响,为找出敏感误差源,指导陀螺仪的精度设计,降低制造成本,文中分析了典型误差因素对承载性能的影响规律。气体干扰力矩是影响气浮气动陀螺仪漂移精度的主要原因之一,而目前缺乏对气体润滑轴承中气体干扰力矩较完善的分析理论、数值模型和计算方法的研究。针对此问题,文中建立了球形气浮轴承中气体干扰力矩的数学模型,并借助有限元方法,实现了其数值求解。另外,为实现对气体干扰力矩的有效控制,结合结构和制造工艺,讨论并比较了小孔和狭缝两种节流方式下的球形气浮陀螺仪气体干扰力矩情况,分析了对其影响明显的制造装配误差类型以及工况条件,并给出了各自的影响规律。气浮陀螺仪常用的电磁驱动存在干扰力矩大,装置结构复杂等问题。本文提出一种适用于小型气浮转子的气体反作用驱动方式,该驱动可避免电磁干扰,有利于陀螺仪漂移精度的提高,并简化了结构。文中对气体反作用驱动的原理、实现方法进行了探讨,建立驱动性能的数学模型,分析了陀螺仪参数及误差因素对驱动性能的影响。在理论分析的基础上,本文通过实验,在对实验样机主要制造装配误差进行测量的基础上,对其静态承载性能进行了实验研究及比较分析,并测量了小孔节流气体静压球轴承的气体干扰力矩,验证了理论分析的正确性。

陶丽芝[8](2009)在《静电陀螺仪球形空心铍转子平衡技术》文中进行了进一步梳理球形空心铍转子是静电陀螺仪的核心元件,它的品质优劣和精密程度,将直接影响静电陀螺仪的工作性能和精度。高品质、高精度的球形空心转子主要是指在高速旋转的工作状态下,能保证具有微小的质量不平衡度和圆度误差。其中,球形空心铍转子质量不平衡度将引起陀螺的漂移和转速衰减,从而影响静电陀螺仪的长时间导航精度,因此质量不平衡度是评价球形空心转子精度的首要关键指标。因此,要保证静电陀螺仪的工作性能和精度,就必须对球形空心铍转子进行质量平衡。全面、系统、深入地开展球形空心铍转子平衡技术研究,从理论和实践上进一步充实和完善球形空心铍转子平衡技术是本文的主要目标。研究的主要内容有:刚性球形空心铍转子静不平衡及其算法;刚性球形空心铍转子动不平衡的解析分析;挠性球形空心铍转子动不平衡的解析分析;球形空心铍转子静不平衡量的测量及修正;球形空心铍转子静平衡数据回归分析;不平衡量与圆度误差的趋小化。通过以上内容的研究,构建了形空心铍转子静平衡加工经验公式,为今后球形空心铍转子静平衡加工有重要指导意义;解决了球形空心铍转子的静平衡技术问题,包括静不平衡量的测量和去除。静平衡后转子质量不平衡量达到精度0.1μm,圆度误差小于0.2μm;建立了球形空心铍转子动平衡理论,为提高球形空心铍转子动态特性奠定了理论基础。

李勇[9](2008)在《静电陀螺仪空心铍转子的形态研究》文中认为球形空心铍转子是静电陀螺仪(ESG)的核心元件,它的品质优劣在很大程度上决定着静电陀螺仪长时间自主导航精度的高低。其中,最重要的品质之一是转子高速旋转时保持良好的工作形态—圆球形。因为,转子工作形态精度决定着静电支承干扰力矩的大小,而静电支承干扰力矩的大小又决定着转子长时间工作时的稳定性好坏(一般用漂移率评价稳定性),所以改善转子的工作形态表现,是进一步提高静电陀螺仪长时间自主导航精度的关键技术之一。因此,全面地、系统地、深入地开展球形空心铍转子的形态研究,全面了解和掌握球形空心铍转子不同状态下的形态特征,提出改善转子工作形态表现的措施是研究的主要目地。此外,在此基础上寻求转子具有高工作形态精度的最优设计方法乃是研究的主要目标。基于以上研究目的和目标,开展的主要研究内容如下:球形空心铍转子非工作形态的解析分析;球形空心铍转子工作形态的解析分析;球形空心铍转子非工作形态的有限元分析;球形空心铍转子工作形态的有限元分析;长球形空心铍转子的提出与形态的解析和数值综合;长球形空心铍转子的参数优化设计。根据以上研究内容,空心铍转子形态研究可实现以下几方面的进展:对已有研究成果从方法和内容上做出系统地归纳、充实和完善;对空心非球形铍转子建模方法给出明确定义—变形-等效载荷法;以我国静电陀螺仪正样机球形空心铍转子为例,对不同状态下的形态特征做出更为全面地阐述;利用误差(变形)独立作用与合成原理,提出球形空心铍转子工作形态误差补偿方法;利用转子形态误差独立作用和合成原理构建具有良好工作形态空心铍转子—长球形空心铍转子的设计方法;以转子形态误差极小化为目标,对长球形空心铍转子进行参数优化设计。通过对球形空心铍转子形态研究,得出转子在不同状态下的形态特征,为长球形空心铍转子形态设计与加工提供了依据,也为进一步提高静电陀螺仪的精度奠定了基础。

郭晋峰,糜长军,田蔚风,金志华[10](2007)在《静电陀螺转子偏心摆动造成的静电干扰力矩》文中研究表明针对质量不平衡调制(MUM)信号读取静电陀螺仪中转子径向偏摆运动引入的静电干扰力矩,推导了该干扰力矩的表达式,进行了计算和仿真,并讨论了其对陀螺精确度的影响.研究结果表明,转子径向偏摆运动造成的静电力矩是电极电位和转子自转轴相对壳体角位置的函数,在高精确度应用中,陀螺必须工作在该静电干扰力矩为零的位置.研究结果对MUM读取静电陀螺仪有参考价值,对光电读取静电陀螺仪也有借鉴作用.

二、非球形转子上静电支承漂移力矩的分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、非球形转子上静电支承漂移力矩的分析(论文提纲范文)

(1)静电陀螺仪实心铝铍转子结构及工艺技术(论文提纲范文)

摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 选题的目的和意义
    1.3 静电陀螺仪研究的国内外现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 课题研究内容
第2章 静电陀螺仪实心球转子材料选择和结构分析
    2.1 实心球转子材料的选择
    2.2 实心球转子的结构分析
        2.2.1 静电陀螺仪实心球转子结构
        2.2.2 球转子结构分析理论基础
        2.2.3 球转子结构分析模型计算
    2.3 实心球转子内部钽丝角度误差分析
        2.3.1 三根钽丝间角度误差分析
        2.3.2 钽丝与理想惯性主轴间角度误差分析
    2.4 本章小结
第3章 静电陀螺仪实心球转子的加工
    3.1 静电陀螺仪实心球转子的研磨
    3.2 静电陀螺仪实心球转子上的打孔
        3.2.1 打孔工艺方法的选择
        3.2.2 皮秒激光器的选择
        3.2.3 高精密定位平台的设计
        3.2.4 铍转子打孔加工方案
    3.3 本章小结
第4章 实心球转子与钽丝过盈量的计算与仿真
    4.1 过盈量计算的理论基础
        4.1.1 最小过盈量的计算步骤
        4.1.2 最大有效过盈量的计算步骤
    4.2 铍转子与钽丝过盈量的计算
        4.2.1 最小有效过盈量的计算
        4.2.2 最大有效过盈量的计算
    4.3 有限元分析概述
        4.3.1 有限元理论概述
        4.3.2 使用有限元方法的步骤
        4.3.3 NX10.0和ANSYS Workbench介绍
    4.4 铍转子模型的建立及仿真
        4.4.1 实心铍转子的几何建模
        4.4.2 定义材料属性和划分网格
        4.4.3 四分之一球转子载荷和约束的确定
    4.5 本章小结
第5章 实心球转子与钽丝的孔轴装配
    5.1 装配前的准备工作
        5.1.1 确定装配方式
        5.1.2 做好装配工件的检验工作
        5.1.3 检查装配工件的表面质量
    5.2 热装法理论
        5.2.1 加热方法介绍
        5.2.2 加热温度计算
    5.3 钽丝安装方案设计
        5.3.1 钽丝装配方案设计
        5.3.2 钽丝装配设备的设计
    5.4 加工装配注意事项
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
企业导师简介
作者简介
学位论文数据集

(3)静电陀螺仪空心铍转子动态特性分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 静电陀螺仪的基本组成和特点
    1.2 国内外静电陀螺仪及其转子的研究状况
        1.2.1 国外静电陀螺仪及其转子的研究状况
        1.2.2 国内静电陀螺仪及其转子的研究状况
    1.3 国内外球形转子支承技术的研究状况
        1.3.1 国外球形转子支承技术的研究状况
        1.3.2 国内球形转子支承技术的研究状况
    1.4 国内外转子动力学的研究状况
        1.4.1 国外转子动力学的研究状况
        1.4.2 国内转子动力学的研究状况
    1.5 小结
第2章 基础理论
    2.1 坐标系的定义
    2.2 转子质心偏移的影响
    2.3 转子非球度误差对平衡的影响
    2.4 转子静平衡测量原理
    2.5 小结
第3章 气浮支承空心铍转子静平衡测量不确定性分析
    3.1 气浮支承装置
        3.1.1 支承装置的结构及工作原理
        3.1.2 支承装置干扰力矩分析
    3.2 空心铍转子运动平衡方程
        3.2.1 重力矩
        3.2.2 粘性干扰力矩
        3.2.3 转子运动平衡方程
    3.3 运动仿真
    3.4 小结
第4章 静电支承空心铍转子运动特性分析
    4.1 静电支承装置
        4.1.1 支承装置电极的选择
        4.1.2 支承装置的结构及球碗坐标系的定义
        4.1.3 支承力产生原理和支承系统作用原理
    4.2 空心铍转子运动平衡方程
        4.2.1 静电干扰力矩
        4.2.2 转子运动平衡方程
    4.3 运动仿真
    4.4 小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集

(4)B型引力探测器50年探索总结(论文提纲范文)

0 引言
1 爱因斯坦广义相对论的预测及验证原理
2 GP-B卫星结构
    2.1 卫星的结构和参数
    2.2 陀螺
    2.3 超导量子干涉仪(SQUIDs)
    2.4 望远镜
3 关键技术
    3.1 超精密球制造
    3.2 转子表面电荷小于10-11C(库仑)
    3.3 陀螺受到的干扰加速度应小于10-11g
    3.4 低磁场环境
    3.5 真空罐内的真空度
    3.6 其它
4. 放宽对SQUID磁力计中1/f噪声的限制。
4科学数据提取和估计
    4.1 两个始料未及的事情及它们对实验的影响
        4.1.1 碎磷效应引起的陀螺时变极迹运动及对实验的影响
        4.1.2 极迹周期的时变对实验的影响及处理方法
        4.1.3 碎磷效应引起的干扰力矩——不对准力矩和谐振力矩
        4.1.4 其他与发射前的方案不同之处
    4.2 GP-B实验的结论
        4.2.1 成功地获得了用于验证爱因斯坦引力理论预测效应的实验数据
        4.2.2 可以从原始数据中清楚地看到相对论效应
        4.2.3 最终实验结论
    4.3 GP-B实验系统误差
        1)自底向上的分析
        2)敏感度测试
        3)陀螺之间的对比
        4)不同数据样本的测试
        5)不同分析方法之间的结果比较
5 对GP-B的评论和思考

(5)精密磁悬浮陀螺全站仪特殊环境数据算法分析及稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 陀螺仪及陀螺全站仪技术的发展
    1.2 陀螺全站仪研究现状及意义
    1.3 磁悬浮陀螺全站仪研究现状及意义
    1.4 本文的主要研究内容及技术路线
    1.5 本章小结
第二章 精密磁悬浮陀螺仪定向的基本原理与仪器误差分析
    2.1 陀螺仪定义、分类及其基本特性
        2.1.1 陀螺仪定义
        2.1.2 陀螺仪分类
        2.1.3 陀螺仪的基本特性
    2.2 陀螺定向测量的原理
        2.2.1 陀螺仪在地球上相对于子午面及水平面的运动规律
        2.2.2 地球自转对自由陀螺仪影响的运动规律
        2.2.3 地球自转对摆式陀螺仪寻北规律的影响
        2.2.4 摆式陀螺仪主轴相对地球运动的轨迹描述
    2.3 磁悬浮陀螺全站仪定向系统工作原理
        2.3.1 地球自转对磁悬浮陀螺全站仪的作用及定向测量系统工作原理
        2.3.2 磁悬浮陀螺仪定向的转子运动方程
        2.3.3 磁悬浮陀螺全站仪寻北的工作原理
    2.4 磁悬浮陀螺全站仪的误差分析
        2.4.1 磁悬浮陀螺全站仪的系统误差
        2.4.2 磁悬浮陀螺全站仪的偶然误差
        2.4.3 起算数据对磁悬浮陀螺仪定向误差的影响
        2.4.4 磁悬浮陀螺全站仪漂移误差的数学模型
    2.5 本章小结
第三章 磁悬浮陀螺全站仪定向误差的时间序列分析和建模
    3.1 引言
    3.2 时间序列分析及建模
        3.2.1 时间序列特性及性质
        3.2.2 平稳时间序列数据的线性模型
    3.3 磁悬浮陀螺全站仪误差序列建模
        3.3.1 转子电流观测数据样本的精确真值点的估计及野点的剔除
        3.3.2 仪器观测数据平稳性检验
        3.3.3 时间序列模型类型和阶次的辨识
        3.3.4 模型参数估计
    3.4 模型误差预报
    3.5 本章小结
第四章 基于异方差分析的精密磁悬浮陀螺全站仪定向误差建模方法研究
    4.1 引言
    4.2 条件异方差模型 ARCH
        4.2.1 ARCH 模型的定义
        4.2.2 ARCH 模型的统计特性
        4.2.3 GARCH 模型及其特征
    4.3 精密磁悬浮陀螺全站仪转子电流数据特征分析与预处理
    4.4 精密磁悬浮磁悬浮陀螺全站仪 GARCH 建模与分析
        4.4.1 线性平稳时间序列建模与分析
        4.4.2 条件异方差模型(GARCH)建模与分析
        4.4.2.1 残差序列条件异方差的判断
        4.4.2.2 GARCH 模型的效应检验
        4.4.2.3 GARCH 模型的建立
        4.4.2.4 GARCH 模型的适应性检验
        4.4.2.5 GARCH 模型的残差及残差平方和的检验
    4.5 条件异方差模型(GARCH 模型)的预测
    4.6 根据 ARCH 模型分析转子电流的特征及模型分析
        4.6.1 转子电流数据的特征
        4.6.2 GARCH 模型分析
    4.7 本章小结
第五章 精密磁悬浮陀螺全站仪定向系统中消除噪声的几种有效方法研究
    5.1 引言
    5.2 小波分析在转子电流消噪中应用研究
        5.2.1 小波变换的基本原理和方法
        5.2.2 Mallat 算法及信号重构
        5.2.3 小波消噪模型
        5.2.4 小波分析对转子电流消噪的工程试验分析
    5.3 自适应过滤法在转子电流消噪中的应用研究
        5.3.1 自适应过滤法的概念
        5.3.2 自适应过滤法具体过程
        5.3.3 学习常数 K 的选择及权的个数 N 的确定
        5.3.4 自适应过滤法在转子电流数据中的工程应用研究
    5.4 本章小结
第六章 精密磁悬浮陀螺全站仪系统渐消 KALMAN 滤波算法研究
    6.1 引言
    6.2 磁悬浮陀螺定向系统 KALMAN 滤波理论的数据建模
    6.3 自适应 KALMAN 滤波算法
    6.4 渐消 KALMAN 滤波算法
    6.5 算例分析
    6.6 本章小结
第七章 结论
    7.1 本文取得的主要结论
    7.2 未来工作展望和设想
参考文献
攻读博士学位期间的主要研究成果
致谢

(6)静电陀螺仪空心球转子变形分析及优化设计(论文提纲范文)

1 球转子的非球形描述
2 转子结构及变形分析
    2.1 转子结构
    2.2 变形分析
3 优化设计
    3.1 优化数学模型
    3.2 长球形转子的设计
4 结论

(7)一种球形气浮气动陀螺仪的设计方法及误差分析研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的背景、目的及意义
    1.2 陀螺仪的研究概况
        1.2.1 陀螺仪的发展过程
        1.2.2 陀螺仪的研究和应用现状
        1.2.3 气浮陀螺仪的优点及进一步研究的必要性
    1.3 气体轴承技术在惯性器件上的应用状况
        1.3.1 气体静压轴承在惯性器件上的应用
        1.3.2 气体动压轴承在惯性器件上的应用
        1.3.3 气体动静压混合轴承在惯性器件上的应用
    1.4 气浮陀螺仪的关键技术研究
        1.4.1 气体轴承性能的研究
        1.4.2 气浮陀螺仪漂移误差模型与干扰力矩分析
        1.4.3 气浮陀螺仪转子的驱动方式
    1.5 气浮陀螺仪研究中现存的问题
    1.6 论文的主要研究内容
第2章 球形气浮气动陀螺仪的工作原理及误差形成机理的研究
    2.1 气浮陀螺仪的要求和设计特点
        2.1.1 陀螺仪的要求
        2.1.2 气浮陀螺仪的设计特点
    2.2 球形气浮气动陀螺仪的原理与结构
        2.2.1 球形气浮气动陀螺仪的工作原理
        2.2.2 球形气浮气动陀螺仪的结构与组成
        2.2.3 球形气浮气动陀螺仪的特点
    2.3 球形气浮气动陀螺仪结构参数误差及其对性能的影响分析
        2.3.1 轴承直径尺寸误差及其对气膜间隙的影响
        2.3.2 轴承球腔和球体的装配误差及其对气膜间隙的影响
        2.3.3 轴承非球度误差及其对气膜间隙的影响
        2.3.4 轴承上节流器制造误差及其对气体干扰力矩的影响
        2.3.5 转子上喷嘴制造误差对转速及受力情况的影响
    2.4 球形气浮气动陀螺仪工况参数变化对轴承性能的影响分析
        2.4.1 工作温度变化及其对气膜间隙的影响
        2.4.2 离心力引起的转子变形及其对气膜间隙的影响
    2.5 球形气浮气动陀螺仪的漂移误差分析
        2.5.1 转子不平衡量引起的干扰力矩分析
        2.5.2 气体流场不对称引起的干扰力矩分析
        2.5.3 干扰力矩对陀螺仪漂移误差影响分析模型的建立
        2.5.4 提高漂移精度的措施
    2.6 本章小结
第3章 球形气浮陀螺仪雷诺方程的数值求解
    3.1 球形气浮陀螺仪的润滑雷诺方程及其参数变换
        3.1.1 球坐标系下的气体润滑雷诺方程
        3.1.2 雷诺方程的参数变换
    3.2 气体润滑雷诺方程的边界条件
    3.3 雷诺方程中轴承节流器流量项的并入
    3.4 气体润滑雷诺方程的有限元分析方法
        3.4.1 应用加权余量法解气体润滑问题
        3.4.2 微分方程的离散化和有限元处理
    3.5 球形气浮陀螺仪有限元分析方法的验证
    3.6 本章小结
第4章 球形气浮陀螺仪承载性能的研究
    4.1 球形气浮陀螺仪承载性能的有限元分析
        4.1.1 球形气浮陀螺仪的支承结构
        4.1.2 气膜的有限元网格划分
        4.1.3 刚度分析模型的建立
        4.1.4 球形陀螺仪的气膜间隙计算
        4.1.5 承载力和刚度的计算
        4.1.6 承载性能计算流程图
    4.2 陀螺仪结构及工况参数对轴承静态承载性能的影响
        4.2.1 轴承直径尺寸对静态承载性能的影响
        4.2.2 轴承平均气膜间隙对静态承载性能的影响
        4.2.3 轴承上节流器尺寸对静态承载性能的影响
        4.2.4 轴承上节流器中气体流长对静态承载性能的影响
        4.2.5 轴承节流方式对静态承载性能的影响
        4.2.6 轴承包角对静态承载性能的影响
        4.2.7 供气压力对静态承载性能的影响
    4.3 陀螺仪结构及工况参数对轴承动静压混合润滑承载性能的影响
        4.3.1 转速对轴承动静压混合润滑承载性能的影响
        4.3.2 轴承平均气膜间隙对动静压混合润滑承载性能的影响
        4.3.3 供气压力对轴承动静压混合润滑承载性能的影响
    4.4 陀螺仪结构参数误差及工况变化对承载性能的影响
        4.4.1 轴承直径尺寸误差对承载性能的影响
        4.4.2 轴承球腔和球体的装配误差对承载性能的影响
        4.4.3 轴承非球度误差对承载性能的影响
        4.4.4 轴承上节流器尺寸误差对承载性能的影响
        4.4.5 离心力引起的转子变形对承载性能的影响
        4.4.6 工作温度引起的气膜间隙变化对承载性能的影响
    4.5 本章小结
第5章 球形气浮气动陀螺仪气体干扰力矩的建模与分析
    5.1 球形气浮陀螺仪气体干扰力矩数学模型的建立
    5.2 气体干扰力矩的数值求解
        5.2.1 转子表面气体正应力的求解方法
        5.2.2 转子表面气体切应力的求解方法
    5.3 陀螺仪结构参数误差及工况变化对气体干扰力矩的影响
        5.3.1 轴承上节流器制造误差对气体干扰力矩的影响
        5.3.2 轴承非球形误差对气体干扰力矩的影响
        5.3.3 转子上喷嘴制造误差对气体干扰力矩的影响
        5.3.4 轴承偏心对气体干扰力矩的影响
        5.3.5 转子转速对气体干扰力矩的影响
    5.4 本章小结
第6章 球形气浮气动陀螺仪驱动性能的建模与分析
    6.1 气体反作用驱动原理及其数学模型
        6.1.1 转子的运动微分方程
        6.1.2 转子的驱动力矩计算
        6.1.3 转子的摩擦阻力矩计算
        6.1.4 出流气体质量流量及流速计算
    6.2 陀螺仪转子的起动特性
    6.3 陀螺仪结构参数误差及工况变化对驱动性能的影响
        6.3.1 转子上喷嘴制造误差对驱动性能的影响
        6.3.2 供气压力波动和受力条件变化对驱动性能的影响
    6.4 气浮陀螺仪气体反作用驱动的性能特点
    6.5 本章小结
第7章 球形气浮气动陀螺仪工作性能的实验验证
    7.1 球形气浮气动陀螺仪的制造误差测试
        7.1.1 轴承副的制造误差测试
        7.1.2 轴承上节流器的制造误差测试
    7.2 气体静压球形轴承承载性能的验证
        7.2.1 实验装置和实验原理
        7.2.2 实验参数
        7.2.3 球形轴承承载性能的实验验证
    7.3 气浮陀螺仪气体干扰力矩的实验验证
    7.4 本章小结
结论
参考文献
附录 物理量名称及符号表
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
个人简历

(8)静电陀螺仪球形空心铍转子平衡技术(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 国内外静电陀螺仪应用与发展
        1.1.1 国外静电陀螺仪应用与发展
        1.1.2 国内静电陀螺仪应用与发展
    1.2 国内外球形转子平衡技术研究现状
        1.2.1 国外球形空心转子平衡技术现状
        1.2.2 国内球形空心转子平衡技术现状
    1.3 静电陀螺仪的组成与工作原理
    1.4 球形空心铍转子结构与精度要求
2 刚性球形空心铍转子的质量不平衡
    2.1 概述
    2.2 静态质量不平衡
        2.2.1 无阻尼静不平衡方程
        2.2.2 有阻尼静不平衡方程
        2.2.3 算例
    2.3 动态质量不平衡
        2.3.1 概述
        2.3.2 轴向质量不平衡
        2.3.3 径向质量不平衡
3 挠性球形空心铍转子动态质量不平衡
    3.1 概述
    3.2 转子变形对不平衡质量位置的影响
        3.2.1 转子动不平衡几何模型
        3.2.2 挠性转子不平衡质量及质心的弹性位移
    3.3 挠性转子的漂移率和衰减率
        3.3.1 轴向动不平衡的漂移率
        3.3.2 径向动不平衡的衰减率
4 球形空心铍转子的静平衡
    4.1 质心位置测量与不平衡质量计算
        4.1.1 测量方法与装置
        4.1.2 不平衡量的计算
    4.2 不平衡量的修正
        4.2.1 研磨去除法
        4.2.2 化学腐蚀去除法
    4.3 静平衡数据回归分析
        4.3.1 数据统计与处理方法
        4.3.2 数据统计与处理
    4.4 静平衡与圆度
        4.4.1 不平衡量的修正对圆度的影响
        4.4.2 不平衡量与圆度误差的同步趋小化
结论
参考文献
附录A 静电陀螺仪理想模型
附录B 铍转子静平衡实验数据表
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集

(9)静电陀螺仪空心铍转子的形态研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 静电陀螺仪组成及工作原理
    1.2 国内外静电陀螺仪的研究概况
        1.2.1 国外研究概况
        1.2.2 国内研究概况
    1.3 国内静电陀螺仪球形空心转子
        1.3.1 球形空心转子材料的主要性能
        1.3.2 球形空心转子的结构和精度
        1.3.3 球形空心转子的形态
    1.4 论文研究内容
2 球形空心铍转子的形态分析
    2.1 非工作形态分析
        2.1.1 解析分析
        2.1.2 有限元分析
    2.2 工作形态分析
        2.2.1 解析分析
        2.2.2 有限元分析
    2.3 小结
3 长球形空心铍转子的形态设计
    3.1 长球形空心铍转子的提出
    3.2 长球形空心铍转子的解析设计
    3.3 长球形空心铍转子的有限元设计
    3.4 小结
4 长球形空心铍转子参数优化设计
    4.1 转子工作形态误差与参数间的关系
    4.2 转子最优化设计的数学模型
    4.3 优化数学模型的求解
    4.4 小结
结论
参考文献
附录 A 静电陀螺仪理想模型
附录 B 转子形态定义
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集

(10)静电陀螺转子偏心摆动造成的静电干扰力矩(论文提纲范文)

1 用虚位移法求静电力矩的原理
2 转子偏心转动的描述
3 转子偏心转动造成的静电力矩
4 计算与仿真
5 结束语

四、非球形转子上静电支承漂移力矩的分析(论文参考文献)

  • [1]静电陀螺仪实心铝铍转子结构及工艺技术[D]. 王志乾. 华北理工大学, 2020(02)
  • [2]超导磁悬浮支承系统干扰力矩及漂移误差分析[J]. 崔春艳,胡新宁,程军胜,王晖,王秋良. 物理学报, 2015(01)
  • [3]静电陀螺仪空心铍转子动态特性分析[D]. 石楠. 华北理工大学, 2015(03)
  • [4]B型引力探测器50年探索总结[J]. 贺晓霞,丁衡高. 导航与控制, 2014(03)
  • [5]精密磁悬浮陀螺全站仪特殊环境数据算法分析及稳定性研究[D]. 周志易. 长安大学, 2013(07)
  • [6]静电陀螺仪空心球转子变形分析及优化设计[J]. 刘瑞歌,宋锋,刘瑞英,孙新民. 机械科学与技术, 2011(02)
  • [7]一种球形气浮气动陀螺仪的设计方法及误差分析研究[D]. 秦冬黎. 哈尔滨工业大学, 2009(11)
  • [8]静电陀螺仪球形空心铍转子平衡技术[D]. 陶丽芝. 河北理工大学, 2009(08)
  • [9]静电陀螺仪空心铍转子的形态研究[D]. 李勇. 河北理工大学, 2008(05)
  • [10]静电陀螺转子偏心摆动造成的静电干扰力矩[J]. 郭晋峰,糜长军,田蔚风,金志华. 哈尔滨工程大学学报, 2007(06)

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非球面转子静电支撑漂移力矩分析
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