【摘 要】
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组合测角系统的研究是“十一五”惯性技术子专题——惯性测试设备关键技术的一项主要研究内容。随着惯性仪表及导航系统的发展,惯性测试设备的性能指标也相应提高,单一的角度
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组合测角系统的研究是“十一五”惯性技术子专题——惯性测试设备关键技术的一项主要研究内容。随着惯性仪表及导航系统的发展,惯性测试设备的性能指标也相应提高,单一的角度测量难以满足要求;应用惯性测试设备测试的产品,价格昂贵,要求测试设备的可靠性高。组合化角度测量是对惯性测试设备的精度和可靠性的综合考虑,当测角系统发生故障时可以进行故障隔离和测角系统重构,保证惯性测试设备正常运行,保护被测产品的安全。本文的主要工作包括:分析了旋转变压器、感应同步器、圆光栅测角传感器的工作原理,并对基于AD2S80轴角转换器的旋转变压器/感应同步器测角系统的电路工作原理进行了分析;设计了基于HCTL2022解码/计数芯片的光栅测角电路。对基于AD2S80轴角转换器的旋转变压器/感应同步器测角系统进行了误差分析,其中包括:激磁信号与参考信号不正交引起的测角误差;感应同步器两相输出信号幅值不等引起的测角误差;感应同步器两相输出信号幅值不正交引起的测角误差;感应同步器两相输出相互耦合引起的测角误差;参考信号对感应同步器两相输出信号有干扰引起的测角误差。基于圆光栅莫尔条纹方程,分别分析了圆光栅存在偏心和倾角时引起的测角误差,通过推导测角误差形式证明了用谐波误差补偿圆光栅测角系统的可行性。基于经过谐波误差补偿后的旋转变压器/感应同步器测角系统和圆光栅测角系统的测角误差,应用加权平均法和联邦Kalman滤波法对冗余测角数据进行了数据融合,并通过两种方法的比较验证了联邦Kalman滤波算法的优越性。
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