[发明专利]一种两轴框架摆式加速度计

权利要求书

1.一种两轴框架摆式加速度计，其特征在于，包括：内框架轴角度传感器(1)、内框架轴放大器(2)、内框架轴控制器组件(3)、外框架轴角度传感器(4)、外框架轴放大器(5)、外框架轴控制器组件(6)和摆片(7)；

摆片(7)安装在内框架轴(8)上；

内框架轴角度传感器(1)和内框架轴控制器组件(3)分别安装在内框架轴(8)的两个轴端；内框架轴角度传感器(1)、内框架轴放大器(2)和内框架轴控制器组件(3)依次连接；

外框架轴角度传感器(4)和外框架轴控制器组件(6)分别安装在外框架轴(9)的两个轴端；外框架轴角度传感器(4)、外框架轴放大器(5)和外框架轴控制器组件(6)依次连接；

内框架轴(8)安装在外框架(10)上，内框架轴(8)与外框架轴(9)相互垂直；

外框架轴(9)与基座相连，基座直接与被测载体连接，用于测量载体加速度；

内框架轴控制器组件(3)，包括：内框架轴控制器、内框架轴力矩电机和内框架轴输出装置；其中，内框架轴控制器，用于接收内框架轴放大器(2)输入的Y轴方向的角度变化信号，控制内框架轴力矩电机产生与所述Y轴方向的角度变化信号相匹配的控制力矩M_Dy，以控制内框架轴(8)回到零位；内框架轴输出装置，用于根据内框架轴控制器产生的电流，以及电流与加速度的比例关系，输出载体X方向运动的加速度；

外框架轴控制器组件(6)，包括：外框架轴控制器、外框架轴力矩电机和外框架轴输出装置；其中，外框架轴控制器，用于接收外框架轴角度传感器(4)输入的X轴方向的角度变化信号，控制外框架轴力矩电机产生与所述X轴方向的角度变化信号相匹配的控制力矩M_Dx，以控制外框架轴(9)回到零位；外框架轴输出装置，用于根据外框架轴控制器产生的电流，以及电流与加速度的比例关系，输出载体Y方向运动的加速度；

其中，摆片(7)运动的动力学模型表示为：

其中，α表示外框架相对基座的角度，β表示内框架相对外框架的角度；a_x表示仪表沿外框架轴输入的视加速度，a_y表示仪表沿内框架轴输入的视加速度；ml表示仪表沿内框架轴的摆性；M_x表示绕外框架轴的各种干扰力矩之和，M_y表示绕内框架轴的各种干扰力矩之和；J_x表示外框架的转动惯量，J_y表示内框架的转动惯量，C_x表示外框架的转动阻尼系数，C_y表示内框架轴的转动阻尼系数；φ_X0、φ_Y0分别表示基座绕x和y轴转动的角速度。

2.根据权利要求1所述的两轴框架摆式加速度计，其特征在于，所述与所述Y轴方向的角度变化信号相匹配的控制力矩M_Dy表示为：

G_β(s)表示内框架稳定回路传递函数。

3.根据权利要求2所述的两轴框架摆式加速度计，其特征在于，内框架轴输出装置输出的载体X方向运动的加速度表示为：

4.根据权利要求1所述的两轴框架摆式加速度计，其特征在于，所述与所述X轴方向的角度变化信号相匹配的控制力矩M_Dx表示为：

G_α(s)表示外框架稳定回路传递函数。

5.根据权利要求4所述的两轴框架摆式加速度计，其特征在于，外框架轴输出装置输出的载体Y方向运动的加速度表示为：