А полуразность – погрешность выставки оси чувствительности ДУС

(2.8)

2.1.4. Линейная модель погрешностей триады ДУС. Модель погрешностей ДУС – принятое математическое описание погрешности от некоторой совокупности факторов, определяющих условия его функционирования. Наиболее употребительной моделью погрешностей является модель степенной зависимости погрешности от проекций вектора кажущегося ускорения основания [9]. При малых ускорениях основания в модели погрешности можно ограничиться первой степенью проекций кажущегося ускорения. Простейшая линейная модель погрешности триады ДУС, то есть трех ДУС с ортогональными входными осями, может быть получена из следующих соображений.

Введем систему координат (рис. 2.3). Входные оси каждого из трех ДУС совпадают с осями системы координат . При проведении лабораторного практикума система координат материализуется в виде ориентационного приспособления (куба с ортогональными гранями), описанного в разделе 4.4. Оси системы координат ортогональны и параллельны соответствующим граням куба.

Обозначим проекции угловой скорости системы координат на связанные с ней оси и проекции кажущегося ускорения начала системы координат на те же оси .

При наличии малых относительных погрешностей масштабного коэффициента каждый ДУС измеряет проекцию угловой скорости на свою ось чувствительности с соответствующими погрешностями .

Рис. 2.3. К модели погрешности триады ДУС

При наличии малых погрешностей выставки осей чувствительности (рис. 2.3) каждый ДУС дополнительно измеряет угловые скорости двух других осей трехгранника , связанного с кубом:

- по оси чувствительности ДУС X имеем дополнительно проекции угловых скоростей и ;

- по оси чувствительности ДУС Y имеем дополнительно проекции угловых скоростей и ;

- по оси чувствительности ДУС Z имеем дополнительно проекции угловых скоростей и .

Будем считать, что при наличии линейных ускорений вдоль каждой из осей показания ДУС изменяются пропорционально этим ускорениям. Обозначим:

- коэффициенты влияния кажущихся ускорений: по осям X, Y, Z на ДУС X - ;

- коэффициенты влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z на ДУС Y - ;

- коэффициенты влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z на ДУС Z - .

Каждый ДУС имеет свое смещение нуля (bias) , в общем случае зависящее от времени, температуры и других внешних условий.

Каждый ДУС имеет свою случайную составляющую погрешности .

Схемотехника микромеханических инерциальных датчиков обычно такова, что их выходная характеристика смещена на некоторую известную расчетную величину. В нашем случае выходная характеристика каждого канала ДУС смещена на величину , равную 1, 23В.

Таким образом, измерения триадой ДУС составляющих угловой скорости системы координат можно представить в виде

(2.9)

где - выходные сигналы ДУС по соответствующим осям, мВ;

- номинальные масштабные коэффициенты соответствующих ДУС, (мВ)/(º /сек);

- проекции угловой скорости основания на оси трехгранника OXYZ, º /сек;

- проекции кажущегося ускорения основания на оси трехгранника OXYZ, м/сек²;

- погрешности масштабных коэффициентов соответствующих ДУС, б/р;

- погрешности выставки оси чувствительности ДУС X, б/р;

- погрешности выставки оси чувствительности ДУС Y, б/р;

- погрешности выставки оси чувствительности ДУС Z, б/р;

- коэффициенты влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z на ДУС X, (мВ)/(м/сек² );

- коэффициенты влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z на ДУС Y, (мВ)/(м/сек² );

- коэффициенты влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z на ДУС Z, (мВ)/(м/сек² );

- смещения нуля соответствующих ДУС, º /сек;

- случайные составляющие погрешности соответствующих ДУС, º /сек;

- смещения выходных характеристик каналов ДУС, мВ.

2.1.5. Калибровка триады ДУС. Калибровка - операция определения параметров модели погрешности по принятому алгоритму оценивания.

Калибровка триады ДУС в силу приведенной модели погрешностей осуществляется путем измерения показаний каждого из трех ДУС при различных тестовых воздействиях.

В гироскопических системах с кардановым подвесом платформы тестовые воздействия может создать сама конструкция прибора путем выставки и вращений платформы в разных угловых ориентациях посредством датчиков команд (датчиков крена, тангажа (дифферента), азимута) и соответствующих приводов. В бескарданных системах калибровка осуществляется на наклонно-поворотных стендах. Во время проведения данного лабораторного практикума установка триады ДУС вместе с ориентационным приспособлением (кубом с взаимно ортогональными установочными плоскостями) осуществляется вручную на предварительно выставленном в горизонте столе поворотного скоростного стенда с вертикальной осью вращения.

Измерения выходных сигналов ДУС мультиметром APPA305 будет осуществляться на пределе измерения 4В, где цена единицы младшего разряда, отображаемого мультиметром, составляет 0, 1мВ. Номинальное значение масштабного коэффициента ДУС составляет 33, 3мВ/(º /с). Это означает, что при проведении лабораторного практикума с микромеханическим двухосным ДУС минимальная различимая угловая скорость составляет 0, 003º /с или 10, 8º /ч. Таким образом, ДУС фактически не чувствует угловую скорость вращения Земли. Это соображение позволяет в дальнейшем при калибровке триады ДУС среди тестовых воздействий не учитывать скорость вращения Земли.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒