В области инерциальной навигации,симуляция положения самолета, аэрокосмического и высококлассного оборудования, инерциальных устройств (гироскопов, акселерометров) и систем, которые они включают (IMU,Инерциальные навигационные системы) являются ядром определения движения и положенияИх производительность напрямую определяет точность и надежность всей системы.калибровка, и стандартизации этих "нервных центров". В этой статье мы рассмотрим основные принципы работы и ключевые показатели эффективности,демонстрация технологической значимости в передовых областях испытаний.

I. Основной принцип работы: построение "идеальной" ссылки на движение

Сущность инерциальной пластинки для испытаний заключается в обеспечении известной, высокоточной и управляемой среды вращения с одной степенью свободы для испытываемого инерциального устройства.Его технологическая реализация является кульминацией интеграции прецизионной механики, современное сервоуправление и высокоточные датчики.

1Прецизное механическое тело: физическая основа производительности

Система точного вала:ВысококлассныйповорачивайТаблицы обычно используют парные угловые контактные шариковые подшипникидоУдовлетворять требованиямточная осевая и радиальная позиционирование, высокая жесткость и высокая точность вращения.Это физическая основа для достижения ультра-низкой скорости стабильности и ультра-высокой позиции точность.

Технология прямого привода: эта технология устраняет традиционные компоненты передачи передач и червяных передач, используя многопольный двигатель с высоким крутящим моментом для прямого привода платформы.Его преимущества включают нулевую реакцию, низкий крутящий момент и высокий динамический отклик, полностью устраняя нелинейные эффекты ошибок передачи и гибкости.

Структура высокой жесткости и низкой деформации:Платформа и основание изготовлены из материалов с низким коэффициентом теплового расширения и симметричной конструкции арматуры для обеспечения минимальной геометрической деформации при различных нагрузках и температурах, тем самым сохраняя стабильность системы вала.

2Система высокоточного измерения углов: "глаза" системы

Основной компонент - сверхвысокоточный циркулярный кодер решетки с десятками или даже сотнями тысяч линий.Он достигает разрешения до субарксекунд или даже миллиарксекундОн измеряет абсолютное положение проигрывателя в режиме реального времени и непрерывно, формируя источник обратной связи для управления полностью закрытым циклом.Его точность напрямую определяет ориентацию системы.

3Высокопроизводительная сервосистема управления: "мозг" и "нервы" системы

Это система управления в режиме реального времени на основе высокоскоростного цифрового сигнального процессора (DSP/FPGA).и синусоидный свинг) от хост-компьютера, сравнивает их с фактическими значениями от обратной связи решетки и вычисляет и выводит контрольные величины в режиме реального времени с использованием передовых алгоритмов управления (таких как адаптивный PID,Компенсация за предварительные поставки, наблюдатель нарушений и фильтрация выемки).

Компенсация обратной связи: предварительно компенсирует известную инерцию и трение системы, улучшая точность динамического отслеживания.

Фильтр Notch: точно подавляет пики механического резонанса, обеспечивая стабильность системы при высокой пропускной способности.

Сигнал управления усиливается высокопроизводительным сервоуправляющим и точно движет двигателем крутящего момента, образуя точный замкнутый цикл "управление командой-контролем-движением-исполнением-реакцией-коррекцией", тем самым достигая плавного и точного движения от сверхнизкой скорости до высокой скорости.

II. Анализ ключевых показателей производительности: определение границ испытательных возможностей

Оценка качества одноосной инерциальной пластинки требует рассмотрения из нескольких измерений, включая статическую, динамическую и адаптивную среду.Следующие показатели являются основными критериями отбора инженеров и также представляют собой технологический потолок производителя.

1Показатели статической точности: измеряются "статическими" стандартами.

Точность позиционирования: максимальное отклонение между командуемым положением и фактическим положением остановки (единица: дуговые секунды).и контролировать ошибку стабильного состояния, и является точностью "абсолютного правителя" проигрывателя.

Разрешение положения: наименьшее угловое увеличение, которое может распознать или выполнить система управления.Он определяет нижний предел плавности движения и обычно выше точности позиционирования (e.g, точность позиционирования2′′ может иметь разрешение 0.36′′)).

Ошибка вращения вала: это включает радиальное/основное вытекание, относящееся к неидеальному движению оси вращения в пространстве.что имеет решающее значение для обеспечения стабильности столовой поверхности.

2Динамические показатели производительности: проверка характера "движения".

Диапазон угловой скорости и стабильность: это наиболее важные и технически сложные показатели.

Диапазон: Он должен охватывать крайний диапазон отнижескорость вращения Земли (0.001°/s) к скорости высокой скорости маневрирования (±10000 °/с).

Стабильность скорости: во время работы с постоянной скоростью колебание мгновенной скорости относительно средней скорости обычно выражается как относительное значение (например, 1 × 10−6). It directly determines the "purity" of the injected angular rate in gyroscope calibration testing and is the ultimate indicator of the turntable servo system's ability to suppress torque fluctuations and frictional disturbances.

Угловое ускорение и пропускная способность системы:

Максимальное угловое ускорение: определяется максимальным крутящим моментом двигателя и общей инерцией системы, влияющей на симулируемую высокодинамическую маневренность.

Сервополосная ширина: верхняя граница частоты (единица: Гц), при которой проигрыватель может точно воспроизводить команды синусоидального движения.Высокая пропускная способность означает, что он может более реалистично имитировать высокочастотный джиттер самолета., что является предпосылкой для испытания характеристик динамической реакции устройства.

3Показатели нагрузки и универсальности

Соответствие грузоподъемности и инерции: недостаточно сосредоточиться исключительно на максимальной грузоподъемности; степень соответствия между инерцией нагрузки и инерцией ротора поворотника имеет решающее значение.Правильное соответствие является ключом к тому, чтобы динамическая производительность не ухудшалась.

Интерфейс синхронизации и связи: Supports PPS (pulse per second) hardware synchronization and high-bandwidth real-time industrial Ethernet (such as EtherCAT) to ensure accurate synchronization between the turntable movement and the timestamp of the external data acquisition systemЭто является основой для проведения сложных экспериментов, таких как интегрированная навигация и многоосевое тестирование.

Резюме: Выбор технологии и реализация ценности

Выбор инерциальной пленки для испытаний - это не просто достижение наивысшего значения для одного показателя.но о том, чтобы сделать точное совпадение на основе характеристик испытываемого устройства (например, волоконно-оптические гироскопы, MEMS IMU и лазерные гироскопы) и задачи испытания (калибровка с нулевым уклоном, тестирование масштабного фактора и моделирование динамической среды).

Испытание лазерных гироскопов/высокоточных волоконно-оптических гироскопов требует крайнего стремления к стабильности при сверхнизких скоростях и чрезвычайно низких угловых вибрациях.

При тестировании тактических МЭМС ИМУ или искателей большая пропускная способность, высокое ускорение и способность воспроизводить сложные траектории движения имеют большое значение.

Как ключевое метрологическое и испытательное оборудование в верхней части промышленной цепочки инерциальных технологий,производительность инерциальной пластинки испытания напрямую влияет на установку и проверку возможностей потолка точности устройств ниже по производствуЭто не только холодное оборудование, но и "ремесленник" и "хранитель", который способствует прогрессу инерциальной технологии и обеспечивает точность высококлассного оборудования страны.

Компания Jiujiang Ruya Precision Technology Co., Ltd.Специализируется на высокоточных инерциальных испытательных проигрывателях, стремящихся предоставить пользователям комплексные решения от стандартных одноосевых до сложных многоосевых систем.характеризуется высокой точностью, превосходная надежность и открытая архитектура системы, обслуживают многочисленные национальные ключевые лаборатории и ведущие промышленные предприятия, что делает нас надежным партнером в области технологии инерциального тестирования.