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题目:IMU空间五点减振结构的动力学响应分析

关键词:惯性测量装置;空间五点;减振;振动解耦

  摘要


惯性测量装置(IMU)是捷联惯导系统的核心器件,用以检测载体的角速度和加速度信号,载体通常在恶劣环境下工作,需要设计良好的减振系统以保证IMU的测量精度。本文以空间五点减振模式的IMU为研究对象,从振动理论和有限元仿真角度出发,对空间五点IMU减振结构的力学特征和振动特性进行了分析。

本文主要包括以下几方面内容:

1.IMU空间五点减振结构的设计实施。通过建立IMU减振结构的刚体动力学模型,计算得到了空间五点减振模式下IMU减振系统的弹性中心和偏心量。与空间四点减振模式的对比,揭示了空间五点减振模式的特点和优势。

2.对IMU减振结构的振动解耦条件进行了分析。依据弹性中心的计算,提出通过①调整减振器刚度参数和②调整光纤陀螺在台体上的位置等方式来消除线振动和角振动之间的耦合。利用有限元仿真方法研究了五点减振结构的动力学响应特性,对不同解耦方式下的IMU进行了瞬态响应仿真,分析讨论了两种解耦方式的解耦效果。

3.对IMU空间五点减振结构进行了动力学响应分析,讨论了减振器跨度对系统固有频率和振动耦合的影响。提出通过③改变减振器的跨度方法减小振动耦合,指出调整减振角撑对振动解耦的有效性。

4.三种振动解耦方法适用于不同情况的工程实施,针对本课题工程实施情况指出调整减振器跨度的方法更有实际意义。