捷聯(lián)慣導系統(tǒng)振動控制技術研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代國防建設,對于精確打擊、精確導航等技術提出了越來越高的要求。捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)以其結構簡單、量小質輕、精度高等特點,被廣泛應用于導彈制導、陸地車載導航等領域。由于實際的運用環(huán)境復雜多變,捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的導航精度受環(huán)境振動因素影響較大,因此對其進行振動控制就顯的尤為重要。
　　本文查閱分析了國內(nèi)外大量相關技術文獻,對目前受關注較高的被動隔振技術與振動主動控制技術進行了研究。在了解捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的振動特性基礎,運用兩種技術對其進行

2、了減振的理論分析,有限元仿真以及實驗研究,最終不同的振動控制技術都能夠達到相應的減振效果,并且主動控制技術減振效果較好,具有廣泛的適用性和結構融合性。
　　首先分析了捷聯(lián)慣導組件在實際運用環(huán)境中的振動特性,根據(jù)簡化分析得到的被動隔振系統(tǒng)的單自由度剛體彈性支撐系統(tǒng)模型,建立了捷聯(lián)慣組被動隔振的六自由度等效模型,并對模型進行動力學分析,建立了動力學微分方程;基于被動隔振分析,建立了主動隔振系統(tǒng)模型,并進行了動力學分析;運用Hamilt

3、on原理建立了捷聯(lián)慣組粘貼式壓電作動器振動主動控制系統(tǒng)的有限元模型,并應用模態(tài)截斷法對有限元模型進行了降階處理,運用D優(yōu)化準則對主動控制中壓電傳感器和作動器的優(yōu)化配置進行了分析。
　　其次,運用ANSYS軟件對捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的安裝組件進行了結構動力學仿真分析,得到了前四階振型,針對捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的實際應用環(huán)境分別對被動隔振、主動隔振以及粘貼式壓電作動器振動主動控制技術進行了正弦和瞬態(tài)加載的仿真分析,經(jīng)過分析不同的控制技術都達到了相應的

4、減振效果,且主動控制技術的減振效果較好,并對主動隔振技術和粘貼式壓電作動器振動主動控制技術中壓電作動器的優(yōu)化配置進行了仿真分析。
　　最后,進行了實驗驗證。先對捷聯(lián)慣導系統(tǒng)安裝組件進行了諧振搜索,找到了其諧振頻率,與仿真的結果基本一致。搭建了基于捷聯(lián)慣導系統(tǒng)安裝組件的被動隔振系統(tǒng),進行了正弦掃頻和隨機振動實驗,測得抑振效果與仿真結果一致。搭建了捷聯(lián)慣導系統(tǒng)主動控制系統(tǒng)。經(jīng)過實驗驗證,實驗結果與仿真結果基本吻合,說明仿真結果具有較高