| 【中文题名】 | 光纤陀螺建模及误差特性研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-5-23 |
| 【中关键词】 | 光纤陀螺,建模,振动,温度,浮动零点, |
| 【英关键词】 | Fiber Optic Gyro,Modeling,Vibration,Temperature,Floating zero, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>> |
| 【论文摘要】 | 光纤陀螺目前已成为惯性技术领域的新型主流仪表，其原理、工艺及关键技术与传统的机电式仪表有很大的差别，具有高可靠、长寿命、快速启动、大动态范围等一系列优点。国外已经进入实用化阶段，而国内仍处于工程化、实用化研究阶段。本文针对光纤陀螺工程化应用中面临的突出问题进行了一系列的研究。其中，对光纤陀螺系统进行建模是一项基础而又重要的工作，它在光纤陀螺的仿真研究、性能评价和性能预测中起着重要的作用，对系统的结构改进和故障排除具有重要意义。本文在分析了光纤陀螺实际结构特点的基础上，建立了接近实际情况的非线性动态模型和随机模型。
在工程应用中，减小或消除各种误差因素的影响，是提高光纤陀螺性能的重要工作。本文在对光纤陀螺误差源进行系统分析的基础上，重点对环境误差因素中的温度和振动影响进行了研究。虽然与其它形式的陀螺相比，光纤陀螺具有天生的抗振优势，但使用中也暴露出振动环境对陀螺精度的不良影响，本文分别从机械振动理论和光路的振动调制理论对光纤陀螺振动误差的机理进行了研究，并且提出了抑制措施。
温度漂移误差是制约光纤陀螺性能进一步提高的重要因素。本文通过实验研究了组成光纤陀螺的各主要光学元器件受温度影响... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-7 |
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第一章 绪论 |
7-13 |
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1.1 引言 |
7 |
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1.2 光纤陀螺的发展状况 |
7-9 |
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1.3 光纤陀螺的主要用途 |
9-11 |
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1.4 课题意义 |
11-12 |
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1.5 本文的主要内容 |
12-13 |
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第二章 光纤陀螺的工作原理 |
13-23 |
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2.1 引言 |
13 |
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2.2 Sagnac效应 |
13-17 |
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2.3 光纤陀螺系统工作方式 |
17-19 |
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2.4 光纤陀螺误差分析 |
19-22 |
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2.4.1 光纤陀螺光路中的误差 |
19-21 |
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2.4.2 光纤陀螺电路中的误差 |
21 |
|
2.4.3 工作环境影响 |
21-22 |
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2.5 本章小结 |
22-23 |
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第三章 光纤陀螺系统建模分析 |
23-35 |
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3.1 引言 |
23 |
|
3.2 光纤陀螺的物理模型 |
23-30 |
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3.3 光纤陀螺系统动态模型 |
30-31 |
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3.4 光纤陀螺系统随机模型 |
31-33 |
|
3.5 光纤陀螺动态和随机仿真 |
33-34 |
|
3.6 本章小结 |
34-35 |
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第四章 光纤陀螺温度与振动特性机理分析 |
35-51 |
|
4.1 引言 |
35 |
|
4.2 光纤陀螺振动特性机理 |
35-42 |
|
4.2.1 机械振动分析 |
35-38 |
|
4.2.2 振动对光路的调制机理 |
38-41 |
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4.2.3 抑制振动调制的措施 |
41-42 |
|
4.3 光纤环温度特性机理 |
42-49 |
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4.3.1 光纤环中热致非互易噪声 |
42-43 |
|
4.3.2 光纤环温度分布模型 |
43-46 |
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4.3.3 温度对光纤环不同绕制方法的影响 |
46-49 |
|
4.4 本章小结 |
49-51 |
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第五章 光纤陀螺温度特性的实验分析 |
51-65 |
|
5.1 引言 |
51 |
|
5.2 光源的温度特性 |
51-56 |
|
5.3 耦合器的温度特性 |
56-58 |
|
5.4 集成光学芯片(Y波导)的温度特性 |
58-60 |
|
5.5 光纤环的温度特性 |
60-63 |
|
5.6 光电探测器的温度特性 |
63 |
|
5.7 本章小结 |
63-65 |
|
第六章 基于浮动零点法的光纤陀螺误差补偿 |
65-73 |
|
6.1 引言 |
65 |
|
6.2 光纤陀螺及其测量准确度分析 |
65-66 |
|
6.3 克服光源影响的光纤陀螺光学系统的改进设计与分析 |
66-67 |
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6.3.1 传统光纤陀螺光学系统改进方案 |
66 |
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6.3.2 光纤陀螺的改进光学系统分析 |
66-67 |
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6.4 克服光电探测器影响的电路设计与分析 |
67-71 |
|
6.4.1 不计工作温度影响的光电信号转换 |
67-68 |
|
6.4.2 工作温度影响下的光电信号转换 |
68-69 |
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6.4.3 基于浮动零点的电路设计与分析 |
69-70 |
|
6.4.4 准确解算△φ_R的条件 |
70-71 |
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6.5 光纤陀螺总体补偿方案 |
71-72 |
|
6.6 本章小结 |
72-73 |
|
第七章 总结 |
73-75 |
|
7.1 本文完成的主要工作 |
73-74 |
|
7.2 本文的主要成果及创新点 |
74 |
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7.3 今后需要进一步研究的工作 |
74-75 |
|
参考文献 |
75-79 |
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攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 |
79-80 |
|
致谢 |
80-81 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.382928 |
