题目：动调陀螺误差机理及测试、解耦技术研究

动力调谐陀螺仪（Dynamically Tuned Gyro, DTG）是一种双自由度的挠性陀螺，它是继液浮和气浮陀螺之后，获得广泛应用的新型精密陀螺仪。动力调谐陀螺仪具有结构简单、可靠性高、制造成本低、体积小、寿命长、精度较高等优点，是陀螺仪技术上的重大革命和突破，曾一度风靡全球。在目前乃至今后较长的一段时间内，动力调谐陀螺仪仍会广泛用于导弹、航空、航天、航海、大地测量和石油钻井等领域，作为导航、制导与定位等用途。 本文以动力调谐陀螺仪为研究对象，包含三个部分的研究内容：动调陀螺误差机理分析、测试技术及解耦方法研究。第一部分：利用理论力学知识，通过对陀螺转子和平衡环的受力分析及陀螺的运动状态分析，建立起考虑了质心偏移和不等刚度的动力调谐陀螺当壳体具有加速度和角速度时陀螺的运动方程，得到了质心偏移和不等刚度造成的干扰力矩表达式，讨论了各种壳体加速度和角速度情况下的陀螺漂移。同时还建立起考虑了陀螺及平衡环的安装倾斜角的动力调谐陀螺当壳体具有加速度和角速度时陀螺的运动方程，得到了安装倾斜角造成的干扰力矩表达式，并进行了讨论。第二部分：尝试将正交设计和D最优设计的理论应用于动调陀螺的位置测试中。根据回归模型，采用最小二乘法，并在D最优的准则下进行了DTG测试试验方案设计，给出了具体的最优6位置、8位置和12位置的设计方案。为了验证设计出的最优方案，进行了6位置、8位置、12位置及传统8位置的实验，对实验数据进行方差分析后所得结论与理论分析一致。第三部分：动力调谐陀螺是一种应用非常广泛的双自由度陀螺。通过对陀螺的运动方程进行简化和拉氏变换得到动调陀螺的传递模型，通过进一步的理论分析，可以看到由于陀螺机械结构上的原因，它的两个测量轴之间存在着耦合，不论是转子偏角还是力矩器反馈电流都与输入角速度信号发生交叉耦合，产生耦合误差。由于动调陀螺的耦合现象十分严重，为了提高陀螺仪精度必须进行解耦设计。由于利用传统解耦方法对动调陀螺只能进行分段解耦，无法设计一个解耦网络能同时满足控制解耦和输出解耦即全解耦要求，本文尝试将神经网络理论应用于动调陀螺的全解耦设计中，设计了一个能对动调陀螺进行全解耦的神经网络，并对解耦效果进行了仿真验证。