ABSTRACT Dynamically Tuned Gyro has the outstanding advantage of uncomplicated structure, low manufacture cost, small volume, long lifespan. It is the great revolution and new breakthrough in gyro technology, and it ever been universal for a long time. Thorough measure and test of the gyro is essential and indispensable. Its purpose is to find out the gyro drift regulation, giving the dependable experiment data in error compensation.This not only can evaluate the function and quantity, but also can improve the accuracy and avoid some highly degree of difficulty in process after error compensation .So it also can get some economic benefits.With the virtual instruments technology which based on the LabVIEW 7 Express virtual instruments software development platform, the testing system becomes more flexible and convenient than before. Because of the precision and efficiency being greatly increased, more reliable information can be achieved for improving gyro’s performance. This thesis primarily introduce the principle and characteristic of the dynamically tuned gyro; the drift model establishes; data processing which based on LabVIEW software development platform. At last , discussed the moment of force feedback method (eight positions)in drift test, took advantage of excellent data processing ability of MATLAB. Key words: Dynamically Tuned Gyro; Drift; Data Processing 摘 要 动力调谐陀螺仪具有结构简单、可*性高、制造成本低、精度较高、寿命长、体积小等突出优点,是陀螺仪技术上的重大革命和新的突破,曾一度风靡全球。 对陀螺仪进行周密的测试是必须进行的,而且是非常重要的,其目的是找出陀螺仪漂移的规律,以便给进行误差补偿提供可*的实验数据。这不但可用以精确地评价陀螺仪的质量和性能,而且对陀螺仪进行了误差补偿之后,既可提高精度,又可避免一些高难度的加工过程,从而也可以得到一定的经济效益。利用基于LabVIEW7软件平台的虚拟仪器技术,测试系统变得更为灵活和方便。由于准确性和效率的大大提高,陀螺仪的试验技术会变的更为可*。 本文主要介绍了动力调谐陀螺仪的原理、特点;陀螺漂移模型的建立;陀螺仪再平衡回路以及解耦的原理及方法;最后讨论了漂移测试所采用的力矩反馈法(八位置测试法)和利用LabVIEW软件平台和MATLAB进行八位置测试试验的数据处理问题。 关键词:陀螺仪;力矩反馈;数据处理 目 录 第一章 绪论 1 1.1陀螺仪测试的目的 1 1.2 陀螺仪测试的分类 2 1.3 陀螺仪漂移测试的意义 2 1.4 本章小结 3 第二章 动力调谐陀螺仪及其漂移模型 4 2.1动力调谐陀螺仪的定义及特点 4 2.2动力调谐陀螺仪测试目的及项目 5 2.3动调陀螺漂移的定义及类型 6 2.4漂移模型 7 2.4.1数学模型 7 2.4.2物理模型 7 2.5 本章小结 11 第三章 陀螺仪漂移测试的力矩反馈法 12 3.1概述 12 3.2力矩反馈法测试原理 13 3.3 陀螺仪的其他测试方法 14 3.3.1 固定位置试验 15 3.3.2 八位置测试法 15 3.4 本章小结 16 第四章 LabVIEW语言概述 17 4.1 虚拟仪器技术及LabVIEW语言 17 4.1.1 虚拟仪器技术 17 4.1.2 LabVIEW语言 18 4.2 LabVIEW应用程序的构成 18 4.3 LabVIEW的操作模板及连线 19 4.4 LabVIEW程序调试技术 25 4.4.1 找出语法错误 25 4.4.2 设置执行程序高亮 26 4.4.3 断点与单步执行 26 4.4.4 探针 26 4.5 子VI的建立 27 4.5 LabVIEW程序结构简介 28 4.5.1 while循环 28 4.5.2 分支结构:Case 28 4.5.3 顺序结构(Sequence Structure) 29 4.6 本章小结 30 第五章 八位置测试的LabVIEW实现 31 5.1 动力调谐陀螺仪的八位置测试 31 5.2 DAQ简介及应用 34 5.3 测试过程的LabVIEW实现 36 5.4本章小结 36 第六章 基于LabVIEW的数据处理 38 6.1 MATLAB简介及其功用 38 6.2 LabVIEW与MATLAB的混合编程 39 6.3 数据处理程序及运行结果 41 6.4本章小结 44 结 论 46 参考文献 47 致 谢 48 第1章 绪论 1.1陀螺仪测试的目的 陀螺仪测试的基本目的,是要确定陀螺仪在系统中使用的时间内连续、正常工作的性能。同时还要研究陀螺仪对使用环境工作条件变化的反应。 在研究和设计陀螺仪的过程中,我们固然要对试制的样品进行详细地检验,以便发现问题,并探索改进的途径;即使是对于定型生产的产品,也需要进行严格的试验,定量地找出各种误差的数值,并采取适当的补偿方法,来消除有规律的误差,所以试验过程也就是调整过程,一般所引用的陀螺仪的性能参数,都指的是经过了调整补偿之后的实际试验数据。而通常提到的陀螺的漂移率,就指的是没有规律或者无法补偿的随机漂移率。 为了评定陀螺仪的质量,必须对陀螺仪漂移角速度进行测试,从而对其有规律的漂移和随机漂移进行精确分析,在此基础上对陀螺仪进行误差补偿和改进。对陀螺仪的精度要求越高,则对陀螺仪的测试要求也越高。陀螺仪的种类繁多,使用对象也不尽相同,也不可能有统一的试验规范,但是,对陀螺仪进行测试试验的目的却可以大致归纳为如下几个方面: ⒈ 检验装配工艺过程(通常称为验收试验); ⒉ 验证设计参数(通常称为批准试验或技术鉴定试验); ⒊ 导出陀螺仪误差模型方程式; ⒋ 确定不能按预期要求工作的原因(通常称为诊断试验); ⒌ 提出新的试验技术; ⒍ 指出需要研制的先进试验设备。 总之,通过试验可以鉴定陀螺仪的性能和质量指标,找出其缺陷与误差规律及产生这些误差的原因,以期补偿与改进。 |