[实用新型]双陀螺检测稳定平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双陀螺检测稳定平台，尤其是一种双陀螺检测式超声电机驱动稳定平台。

背景技术

陀螺稳定平台是利用陀螺仪特性保持平台台体方位稳定的装置，它是为了满足系统惯性空间稳定性而搭建的一种结构方式，用来测量运动载体姿态，并为测量载体线加速度建立参考坐标系，或用于稳定载体上的某些设备。它是导弹、航天器、飞机和舰船等的惯性制导系统和惯性导航系统的主要装置。

通常陀螺稳定平台采用电磁电机作为驱动器，以陀螺作为惯性空间传感器件（通常只在转子所在轴安装）。传统直流电机驱动稳定平台时常将陀螺安装在转子所在平台上，因为其ＰＷＭ输出的改变既控制输出功率大小又可改变输出方向。

电磁电机是利用电磁效应把电能转换成机械能，这种电机具有如下缺点：（1）会产生强电磁干扰，或者在强磁场环境中，电磁电机的正常工作会受到影响；（2）步进电磁电机若要把所驱动的部件固定在一个固定的位置上，需要电流来维持，不具有自锁功能；（3）在尺寸较小时，电磁电机的效率急剧降低，并且很难制作出直径在1mm量级的电磁电机，因此，这种电机的尺寸一般较大。因此，利用电磁电机驱动的陀螺稳定平台就不能应用于强磁场环境中，容易对稳定平台所携带的传感器形成电磁干扰；其次，一旦出现系统断电，电磁电机无法将稳定平台固定在原位，可能会损坏稳定平台携带的传感器；另外，由于电磁电机的转速较快，因此，就需要通过齿轮等减速机构对稳定平台进行驱动，从而会引起由于使用齿轮变速而产生震动、冲击与噪声、低效率、难控制等一系列的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双陀螺检测稳定平台，以解决现有扫描反射镜成像系统存在电磁干扰、无法自锁、结构复杂的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种双陀螺检测稳定平台，包括框架系统和电机，所述框架系统包括外框架和内框架，所述电机为超声电机，所述外框架与电机定子固连，内框架与电机转子固连，外框架上设有定子陀螺，内框架上设有转子陀螺。

该稳定平台还包括成像传感器，所述成像传感器固定安装于内框架上并与电机转子联动。

本实用新型的双陀螺检测稳定平台的电机采用超声电机驱动稳定平台，在定子及转子处分别安装一个陀螺，采用双陀螺检测的工作模式，即电机转子与定子处均安装陀螺，其中定子处的陀螺负责提供外界干扰的方向信号，转子处的陀螺负责提供驱动稳定平台的速度差值。和具有同等驱动能力的直流力矩电机相比，其重量只有直流力矩电机的一半，体积同时减小1/3。和伺服电机相比较无需减速装置可以直接驱动。由于超声电机属于压电驱动电机，不需要电磁线圈，不会对稳定平台所携带的传感器形成电磁干扰。超声电机断电自锁，可在非工作状态保护稳定平台携带的传感器。经初步调试，该稳定平台对外部干扰的隔离度达到了20%。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主视图；

图2是本实用新型实施例的主视图；

图3是本实用新型实施例的主视图；

图4是本实用新型工作原理图；

图5是本实用新型逻辑判断正确示意图；

图6是本实用新型逻辑判断错误示意图；

图7是本实用新型控制流程图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步介绍。

一种双陀螺检测稳定平台的实施例如图1～图3所示由图可知，该平台包括框架系统和电机1，框架系统包括外框架2和内框架3，电机采用超声电机，外框架2与电机定子固连，内框架3与电机转子固连，外框架上设有定子陀螺4，内框架3上设有转子陀螺5，定子陀螺和转子陀螺分别用于检测电机同一轴向的角速度，受到外界扰动时，定子陀螺为超声电机提供换向信号，，转子陀螺为超声电机提供速度差信号。

本实施例的陀螺选用微机械陀螺，可直接胶粘于内外框架上。

该稳定平台还包括成像传感器6，成像传感器6固定安装于内框架3上并与电机转子联动。

如图4所示为本实用新型的基本原理图，该稳定平台采用超声电机直接驱动，平台在惯性空间内以某给定角速度运行，当受到外界干扰的情况下，平台角速度发生变化，此时根据该速度差值，通过调整驱动频率改变超声电机输出，直至平台输出速度误差为零。

和传统直流电磁电机PWM调制工作原理不同（调整ＰＷＭ占空比改变输出力矩及换向），改变超声电机的输出速度与方向需要分别控制超声电机驱动电路的输出频率及相位。