[发明专利]捷联垂直参考基准系统上挠性陀螺仪动态启停控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及到导航控制领域，尤其是一种捷联垂直参考基准系统上挠性陀螺仪动态启停控制系统。

背景技术

挠性陀螺仪广泛应用在航空航天、船舶舰艇等领域的惯性导航。目前的挠性陀螺仪控制系统中，挠性陀螺仪与再平衡回路构成一个精密的闭环陀螺控制系统，再平衡回路的作用是准确的将陀螺仪的自转轴稳定在陀螺壳体（与陀螺定子基座固连）的中央，使陀螺信号器的输出实时保持最小。

当挠性陀螺仪用于捷联惯性导航系统时，由于陀螺仪壳体与运载体直接固连，所以陀螺仪将随着载体处于相同的运动状态中，当导航设备在动态状态下启动时，陀螺仪的初始最大信号对陀螺主控力矩绕组的大电流冲击，可能会导致陀螺转子的挠性接头冲过中心轴线太多而碰撞止挡，导致陀螺仪的精度快速下降以及使用寿命迅速缩短。严重时甚至可能造成挠性接头断裂，导致陀螺毁坏。为避免产生上述不良后果，现有的挠性陀螺仪用于捷联惯性导航系统时，一般采用开机固定延时改变再平衡电路（即力反馈回路）的放大倍数（简称延时变K），但这种方法的通用性差，且不易调整变K所需的动态精确时间。所以用这种方式进行延时处理，不能良好的控制再平衡放大倍数与陀螺马达额定转速的同步性，因此，存在在动态摇摆状态下，不能正常启动的问题。

 

发明内容

针对捷联垂直参考基准系统在动态摇摆状态下，不能正常启动的问题，本发明的目的是提供一种实现精确控制陀螺仪动态启停，提高陀螺仪使用寿命的捷联垂直参考基准系统上挠性陀螺仪动态启停控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：捷联垂直参考基准系统上挠性陀螺仪动态启停控制系统,其特征在于，包括采样滤波延时电路、比较放大状态翻转电路、模拟开关控制电路和控制力反馈延时变K电路；采样滤波延时电路输入端接挠性陀螺仪副控力矩器的输出，采样得到挠性陀螺仪副控力矩器的绕组在转子转速发生变化时产生感应电压信号，该电压信号经滤波、放大后控制力反馈延时，改变电路的放大倍数，再通过力反馈回路控制挠性陀螺仪的静、动态启停。

所述采样滤波延时电路设置有放大器，该放大器用于将接收到的陀螺副控绕组感生的交流电压信号进行放大，放大的交流电压信号经二极管进行整流为直流脉动电压，直流脉动电压经过RCπ型滤波器滤波和RC延时，得到直流电压。

所述比较放大状态翻转电路设置有比较器，该比较器用于比对门限基准电压和采样滤波延时电路输出的直流电压的大小，并输出高/低电平信号。

所述模拟开关控制电路设置有开关控制器，该开关控制器接收所述比较器输出的高/低电平信号，所述开关控制器设置有两个信号输出端，其中一个信号输出端（管脚14）与所述力反馈回路的输入端连接，该力反馈回路的输入端还依次串联两个分压电阻后接地，另一个信号输出端（管脚13）连接在两个分压电阻之间的接线上，串联在一起的两个分压电阻构成所述控制力反馈延时变K电路的输出。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1.本发明件是将挠性陀螺仪的副控力矩器作为一个发电机使用，当陀螺的转速变化时，在挠性陀螺仪的副控力矩器上产生一个正比例变化的交流电压值，利用这个交流电压值经过放大器放大、半波整流、RC型滤波、RC延时，实现再平衡回路的自动延时变K控制，调整力反馈放大倍数和时间的关系，达到在静态和动态摇摆过程中陀螺仪的启动和停止都不碰止挡，使陀螺仪可以随启随用，延长了陀螺仪的使用寿命，改变捷联系统在动态摇摆状态下不能正常启动的历史。

2.针对单个挠性陀螺仪，可以单独自动调整变K时间参数，达到最佳效果。实现精确控制陀螺仪的动态启停，提高了捷联系统的保精度；同时也提高了陀螺仪的使用寿命。

3.电子线路简单，实现比较容易，互换性强，调整参数方便。

4.成本低，通用性极强，稳定性高，可靠性高，维修方便。

附图说明  

图1本发明的原理方框图；

图2采样滤波延时电路原理图；

图3比较放大状态翻转电路原理图；

图4模拟开关控制电路原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。