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Analyse des Funktionsprinzips und der wichtigsten Leistungskennzahlen von Trägheitstest-Drehtischen

Analyse des Funktionsprinzips und der wichtigsten Leistungskennzahlen von Trägheitstest-Drehtischen

2025-12-04


Im Bereich der TrägheitsnavigationSimulation der Haltung des Flugzeugs, Luft- und Raumfahrt und High-End-Equipment-Herstellung, Trägheitsgeräte (Gyroskopen, Beschleunigungsmesser) und die Systeme, die sie umfassen (IMU,Inertialsysteme) sind der Kern der Bewegungs- und Positionserkennung. Ihre Leistung bestimmt unmittelbar die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des gesamten Systems.Kalibrierung, und die Standardisierung dieser "Nervenzentren". In diesem Artikel werden die wichtigsten Arbeitsprinzipien und Leistungsindikatoren untersucht,die technologische Bedeutung in Spitzentechnik zu demonstrieren.

 

I. Grundprinzip: Konstruktion einer "idealen" Bewegungsreferenz

Die Essenz eines Trägheitsprüfdrehplattes besteht darin, für die getestete Trägheitsvorrichtung eine bekannte, hochgenaue und steuerbare Drehbewegung mit einem Freiheitsgrad zu bieten.Die technologische Verwirklichung ist der Höhepunkt der Integration der Präzisionsmechanik, moderne Servo-Steuerung und hochpräzise Sensorik.

1Präzisionsmechanische Körper: die physikalische Grundlage der Leistung

Präzisionswellensystem:HochwertigUmdrehenTabellen verwenden im Allgemeinen gepaarte Winkelkontaktkugellagerzudie Anforderungen derPräzision der axialen und radalen Positionierung, hohe Steifigkeit und hohe Rotationsgenauigkeit.Dies ist die physikalische Grundlage für die Erreichung der ultra-niedrigen Geschwindigkeit Stabilität und ultra-hohe Position Genauigkeit.

Direkte Antriebstechnologie: Diese Technologie eliminiert traditionelle Getriebe und Wurmgetriebe, indem ein hochdrehkräftiges Mehrpolarmotor die Plattform direkt antreibt.Zu den Vorteilen zählen: keine Gegenreaktion., niedriges Drehmoment und hohe dynamische Reaktion, wodurch die nichtlinearen Auswirkungen von Übertragungsfehlern und Flexibilität vollständig beseitigt werden.

Hohe Steifigkeit und geringe Verformungsstruktur:Die Plattform und die Basis bestehen aus Materialien mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizient und einer symmetrischen Verstärkung, um eine minimale geometrische Verformung bei unterschiedlichen Belastungen und Temperaturen zu gewährleisten, wodurch die Stabilität des Schachtsystems gewahrt bleibt.

2. Hochpräzises Winkelmesssystem: die "Augen" des Systems

Die Kernkomponente ist ein hochpräziser kreisförmiger Gitter-Encoder mit Zehntausenden oder sogar Hunderttausenden von Linien.Es erreicht eine Auflösung von unterhalb der Bogenzeilen oder sogar von Millibogenzeilen.Es misst die absolute Position des Drehplattes in Echtzeit und kontinuierlich und bildet so die Rückkopplungsquelle für die vollständig geschlossene Steuerung.Seine Genauigkeit bestimmt unmittelbar die Positionierungsreferenz des Systems.

3- Leistungsstarkes Servo-Steuerungssystem: das "Gehirn" und "Nerven" des Systems

Dies ist ein Echtzeit-Schlusskontrollesystem, das auf einem Hochgeschwindigkeits-Digitalsignalprozessor (DSP/FPGA) basiert.und sinusoidal swing) vom Hostcomputer, vergleicht sie mit den tatsächlichen Werten aus dem Gitterfeedback und berechnet und erzeugt die Kontrollgrößen in Echtzeit mit Hilfe fortschrittlicher Steuerungsalgorithmen (z. B. adaptive PID,Ausgleichszahlungen im Voraus, Störungsbeobachter und Kerbefilterung).

Feedforward-Kompensation: Kompensiert die bekannte Trägheit und Reibung des Systems, wodurch die genaue dynamische Verfolgung verbessert wird.

Notchfilter: Unterdrückt mechanische Resonanzspitzen präzise und sorgt für die Stabilität des Systems unter hoher Bandbreite.

Das Steuersignal wird durch einen leistungsstarken Servo-Treiber verstärkt und Antrieb des Drehmomentmotors, der einen präzisen geschlossenen Kreislauf von "Befehl-Steuerung-Antrieb-Ausführung-Feedback-Korrektur", wodurch eine reibungslose und präzise Bewegung von ultra-niedriger Geschwindigkeit bis zu hoher Geschwindigkeit erreicht wird.

 

II. Analyse der wichtigsten Leistungsindikatoren: Festlegung der Grenzen der Prüffähigkeiten

Die Bewertung der Qualität eines Einsachsen-Testspielers erfordert die Berücksichtigung mehrerer Dimensionen, einschließlich statischer, dynamischer und ökologischer Anpassungsfähigkeit.Die folgenden Indikatoren stellen die grundlegenden Kriterien für die Auswahl der Ingenieure dar und stellen auch die technologische Obergrenze des Herstellers dar..

1- statische Genauigkeitsindikatoren: gemessen anhand statischer Normen.

Positionierungsgenauigkeit: Die maximale Abweichung zwischen der gesteuerten Position und der tatsächlichen Haltestelle (Einheit: Bogensekunden").und Steady-State-Fehler, und ist die "absolute Regel"-Genauigkeit des Plattenspielers.

Positionsauflösung: Die kleinste Winkelsteigerung, die das Steuerungssystem erkennen oder ausführen kann.Es bestimmt die untere Grenze der Bewegungsgleichheit und ist in der Regel höher als die Positionsgenauigkeit (e.g., eine Positionierungsgenauigkeit von2′′ kann eine Auflösung von 0 haben.36′′)

Schacht-Rotationsfehler: Dies schließt Radial-/Axial-Runout ein, der sich auf die nicht ideale Bewegung der Rotationsachse im Raum bezieht. Hochpräzise Drehscheiben können diesen Parameter von ±1′′ erreichen,die entscheidend ist, um sicherzustellen, dass die Tischoberfläche stabil bleibt.

2Dynamische Leistungsindikatoren: Prüfung des Charakters der "Bewegung".

Winkelgeschwindigkeitsbereich und Stabilität: Dies sind die kritischsten und technisch anspruchsvollsten Indikatoren.

Reichweite: Es muss die äußersten Bereiche vonuntenDie Erdrotationsgeschwindigkeit (0.001- Nein./s) zur Hochgeschwindigkeitsmanövriergeschwindigkeit (±10000 °/s).

Geschwindigkeitsstabilität: Während des Betriebs mit konstanter Geschwindigkeit wird die Schwankung der augenblicklichen Geschwindigkeit im Verhältnis zur Durchschnittsgeschwindigkeit üblicherweise als relativer Wert ausgedrückt (z. B. 1 × 10−6). It directly determines the "purity" of the injected angular rate in gyroscope calibration testing and is the ultimate indicator of the turntable servo system's ability to suppress torque fluctuations and frictional disturbances.

Winkelbeschleunigung und Systembandbreite:

Maximale Winkelbeschleunigung: bestimmt durch das Spitzendrehmoment des Motors und die gesamte Trägheit des Systems, was sich auf die simulierte hochdynamische Manövrierfähigkeit auswirkt.

Servo-Bandbreite: Obergrenze der Frequenz (Einheit: Hz), bei der der Plattenspieler Sinusbewegungsbefehle genau wiedergeben kann.Hohe Bandbreite bedeutet, dass es realistischer simulieren kann die Hochfrequenz Haltung Jitter eines Flugzeugs, was eine Voraussetzung für die Prüfung der dynamischen Reaktionsmerkmale des Geräts ist.

3. Belastungs- und Vielseitigkeitsindikatoren

Lastkapazität und Trägheitsgleichstellung: Es reicht nicht aus, sich ausschließlich auf die maximale Lastkapazität zu konzentrieren; der Grad der Übereinstimmung zwischen der Lastträglichkeit und der Drehmaschinenrotorträglichkeit ist entscheidend.Eine ordnungsgemäße Übereinstimmung ist der Schlüssel, um sicherzustellen, dass sich die dynamische Leistung nicht verschlechtert.

Synchronisierungs- und Kommunikationsschnittstelle: Supports PPS (pulse per second) hardware synchronization and high-bandwidth real-time industrial Ethernet (such as EtherCAT) to ensure accurate synchronization between the turntable movement and the timestamp of the external data acquisition systemDies ist die Grundlage für die Durchführung komplexer Experimente wie integrierter Navigation und Multi-Axis-Tests.

 

Zusammenfassung: Technologienauswahl und Wertschöpfung

Bei der Auswahl eines Trägheitstestdrehers geht es nicht nur darum, den höchsten Wert für einen einzelnen Indikator zu erreichen,Es handelt sich hierbei um eine genaue Übereinstimmung auf der Grundlage der Eigenschaften des zu prüfenden Geräts (z. B. Glasfaser-Gyroskope)., MEMS-IMUs und Laser-Gyroskope) und der Prüfvorgang (Nullverzerrungskalibration, Skalierungsfaktorprüfung und Simulation dynamischer Umgebung).

Die Prüfung von Laser-Gyroskopen/hochpräzisen Glasfaser-Gyroskopen erfordert ein extremes Streben nach Stabilität bei extrem niedrigen Geschwindigkeiten und extrem niedrigen Winkelschwingungen.

Bei der Prüfung von MEMS-IMUs oder Suchgeräten der taktischen Grade sind hohe Bandbreite, hohe Beschleunigung und die Fähigkeit, komplexe Bewegungsbahnen zu reproduzieren, von größerer Bedeutung.

Als wichtige Mess- und Prüfgeräte in der Industrie der TrägheitstechnologieDie Leistung des Trägheitsprüfdrehplattes hat einen direkten Einfluss auf die Festlegung und Überprüfung der Genauigkeitsobergrenze von nachgelagerten Geräten.Es ist nicht nur ein kaltes Gerät, sondern auch ein "Handwerker" und "Torwächter", der den Fortschritt der Trägheitstechnologie fördert und die Genauigkeit der hochwertigen Ausrüstung des Landes gewährleistet.

Bei der Ermittlung der Tatsache, dass die Einfuhren aus der VR China in die VR China zurückgingen, wurden die Einfuhren aus der VR China in die VR China verringert.Spezialisiert auf hochpräzise Trägheitsprüf-Spielplatten, die sich der Bereitstellung umfassender Lösungen für Benutzer von Standard-Ein-Achsen- bis hin zu komplexen Mehrachsen-Systemen verschrieben haben.mit einer hohen Präzision, überlegene Zuverlässigkeit und eine offene Systemarchitektur dienen zahlreichen nationalen Schlüssellabors und führenden Industrieunternehmen und machen uns zu einem vertrauenswürdigen Partner für Trägheitsprüftechnologie.

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Analyse des Funktionsprinzips und der wichtigsten Leistungskennzahlen von Trägheitstest-Drehtischen


Im Bereich der TrägheitsnavigationSimulation der Haltung des Flugzeugs, Luft- und Raumfahrt und High-End-Equipment-Herstellung, Trägheitsgeräte (Gyroskopen, Beschleunigungsmesser) und die Systeme, die sie umfassen (IMU,Inertialsysteme) sind der Kern der Bewegungs- und Positionserkennung. Ihre Leistung bestimmt unmittelbar die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des gesamten Systems.Kalibrierung, und die Standardisierung dieser "Nervenzentren". In diesem Artikel werden die wichtigsten Arbeitsprinzipien und Leistungsindikatoren untersucht,die technologische Bedeutung in Spitzentechnik zu demonstrieren.

 

I. Grundprinzip: Konstruktion einer "idealen" Bewegungsreferenz

Die Essenz eines Trägheitsprüfdrehplattes besteht darin, für die getestete Trägheitsvorrichtung eine bekannte, hochgenaue und steuerbare Drehbewegung mit einem Freiheitsgrad zu bieten.Die technologische Verwirklichung ist der Höhepunkt der Integration der Präzisionsmechanik, moderne Servo-Steuerung und hochpräzise Sensorik.

1Präzisionsmechanische Körper: die physikalische Grundlage der Leistung

Präzisionswellensystem:HochwertigUmdrehenTabellen verwenden im Allgemeinen gepaarte Winkelkontaktkugellagerzudie Anforderungen derPräzision der axialen und radalen Positionierung, hohe Steifigkeit und hohe Rotationsgenauigkeit.Dies ist die physikalische Grundlage für die Erreichung der ultra-niedrigen Geschwindigkeit Stabilität und ultra-hohe Position Genauigkeit.

Direkte Antriebstechnologie: Diese Technologie eliminiert traditionelle Getriebe und Wurmgetriebe, indem ein hochdrehkräftiges Mehrpolarmotor die Plattform direkt antreibt.Zu den Vorteilen zählen: keine Gegenreaktion., niedriges Drehmoment und hohe dynamische Reaktion, wodurch die nichtlinearen Auswirkungen von Übertragungsfehlern und Flexibilität vollständig beseitigt werden.

Hohe Steifigkeit und geringe Verformungsstruktur:Die Plattform und die Basis bestehen aus Materialien mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizient und einer symmetrischen Verstärkung, um eine minimale geometrische Verformung bei unterschiedlichen Belastungen und Temperaturen zu gewährleisten, wodurch die Stabilität des Schachtsystems gewahrt bleibt.

2. Hochpräzises Winkelmesssystem: die "Augen" des Systems

Die Kernkomponente ist ein hochpräziser kreisförmiger Gitter-Encoder mit Zehntausenden oder sogar Hunderttausenden von Linien.Es erreicht eine Auflösung von unterhalb der Bogenzeilen oder sogar von Millibogenzeilen.Es misst die absolute Position des Drehplattes in Echtzeit und kontinuierlich und bildet so die Rückkopplungsquelle für die vollständig geschlossene Steuerung.Seine Genauigkeit bestimmt unmittelbar die Positionierungsreferenz des Systems.

3- Leistungsstarkes Servo-Steuerungssystem: das "Gehirn" und "Nerven" des Systems

Dies ist ein Echtzeit-Schlusskontrollesystem, das auf einem Hochgeschwindigkeits-Digitalsignalprozessor (DSP/FPGA) basiert.und sinusoidal swing) vom Hostcomputer, vergleicht sie mit den tatsächlichen Werten aus dem Gitterfeedback und berechnet und erzeugt die Kontrollgrößen in Echtzeit mit Hilfe fortschrittlicher Steuerungsalgorithmen (z. B. adaptive PID,Ausgleichszahlungen im Voraus, Störungsbeobachter und Kerbefilterung).

Feedforward-Kompensation: Kompensiert die bekannte Trägheit und Reibung des Systems, wodurch die genaue dynamische Verfolgung verbessert wird.

Notchfilter: Unterdrückt mechanische Resonanzspitzen präzise und sorgt für die Stabilität des Systems unter hoher Bandbreite.

Das Steuersignal wird durch einen leistungsstarken Servo-Treiber verstärkt und Antrieb des Drehmomentmotors, der einen präzisen geschlossenen Kreislauf von "Befehl-Steuerung-Antrieb-Ausführung-Feedback-Korrektur", wodurch eine reibungslose und präzise Bewegung von ultra-niedriger Geschwindigkeit bis zu hoher Geschwindigkeit erreicht wird.

 

II. Analyse der wichtigsten Leistungsindikatoren: Festlegung der Grenzen der Prüffähigkeiten

Die Bewertung der Qualität eines Einsachsen-Testspielers erfordert die Berücksichtigung mehrerer Dimensionen, einschließlich statischer, dynamischer und ökologischer Anpassungsfähigkeit.Die folgenden Indikatoren stellen die grundlegenden Kriterien für die Auswahl der Ingenieure dar und stellen auch die technologische Obergrenze des Herstellers dar..

1- statische Genauigkeitsindikatoren: gemessen anhand statischer Normen.

Positionierungsgenauigkeit: Die maximale Abweichung zwischen der gesteuerten Position und der tatsächlichen Haltestelle (Einheit: Bogensekunden").und Steady-State-Fehler, und ist die "absolute Regel"-Genauigkeit des Plattenspielers.

Positionsauflösung: Die kleinste Winkelsteigerung, die das Steuerungssystem erkennen oder ausführen kann.Es bestimmt die untere Grenze der Bewegungsgleichheit und ist in der Regel höher als die Positionsgenauigkeit (e.g., eine Positionierungsgenauigkeit von2′′ kann eine Auflösung von 0 haben.36′′)

Schacht-Rotationsfehler: Dies schließt Radial-/Axial-Runout ein, der sich auf die nicht ideale Bewegung der Rotationsachse im Raum bezieht. Hochpräzise Drehscheiben können diesen Parameter von ±1′′ erreichen,die entscheidend ist, um sicherzustellen, dass die Tischoberfläche stabil bleibt.

2Dynamische Leistungsindikatoren: Prüfung des Charakters der "Bewegung".

Winkelgeschwindigkeitsbereich und Stabilität: Dies sind die kritischsten und technisch anspruchsvollsten Indikatoren.

Reichweite: Es muss die äußersten Bereiche vonuntenDie Erdrotationsgeschwindigkeit (0.001- Nein./s) zur Hochgeschwindigkeitsmanövriergeschwindigkeit (±10000 °/s).

Geschwindigkeitsstabilität: Während des Betriebs mit konstanter Geschwindigkeit wird die Schwankung der augenblicklichen Geschwindigkeit im Verhältnis zur Durchschnittsgeschwindigkeit üblicherweise als relativer Wert ausgedrückt (z. B. 1 × 10−6). It directly determines the "purity" of the injected angular rate in gyroscope calibration testing and is the ultimate indicator of the turntable servo system's ability to suppress torque fluctuations and frictional disturbances.

Winkelbeschleunigung und Systembandbreite:

Maximale Winkelbeschleunigung: bestimmt durch das Spitzendrehmoment des Motors und die gesamte Trägheit des Systems, was sich auf die simulierte hochdynamische Manövrierfähigkeit auswirkt.

Servo-Bandbreite: Obergrenze der Frequenz (Einheit: Hz), bei der der Plattenspieler Sinusbewegungsbefehle genau wiedergeben kann.Hohe Bandbreite bedeutet, dass es realistischer simulieren kann die Hochfrequenz Haltung Jitter eines Flugzeugs, was eine Voraussetzung für die Prüfung der dynamischen Reaktionsmerkmale des Geräts ist.

3. Belastungs- und Vielseitigkeitsindikatoren

Lastkapazität und Trägheitsgleichstellung: Es reicht nicht aus, sich ausschließlich auf die maximale Lastkapazität zu konzentrieren; der Grad der Übereinstimmung zwischen der Lastträglichkeit und der Drehmaschinenrotorträglichkeit ist entscheidend.Eine ordnungsgemäße Übereinstimmung ist der Schlüssel, um sicherzustellen, dass sich die dynamische Leistung nicht verschlechtert.

Synchronisierungs- und Kommunikationsschnittstelle: Supports PPS (pulse per second) hardware synchronization and high-bandwidth real-time industrial Ethernet (such as EtherCAT) to ensure accurate synchronization between the turntable movement and the timestamp of the external data acquisition systemDies ist die Grundlage für die Durchführung komplexer Experimente wie integrierter Navigation und Multi-Axis-Tests.

 

Zusammenfassung: Technologienauswahl und Wertschöpfung

Bei der Auswahl eines Trägheitstestdrehers geht es nicht nur darum, den höchsten Wert für einen einzelnen Indikator zu erreichen,Es handelt sich hierbei um eine genaue Übereinstimmung auf der Grundlage der Eigenschaften des zu prüfenden Geräts (z. B. Glasfaser-Gyroskope)., MEMS-IMUs und Laser-Gyroskope) und der Prüfvorgang (Nullverzerrungskalibration, Skalierungsfaktorprüfung und Simulation dynamischer Umgebung).

Die Prüfung von Laser-Gyroskopen/hochpräzisen Glasfaser-Gyroskopen erfordert ein extremes Streben nach Stabilität bei extrem niedrigen Geschwindigkeiten und extrem niedrigen Winkelschwingungen.

Bei der Prüfung von MEMS-IMUs oder Suchgeräten der taktischen Grade sind hohe Bandbreite, hohe Beschleunigung und die Fähigkeit, komplexe Bewegungsbahnen zu reproduzieren, von größerer Bedeutung.

Als wichtige Mess- und Prüfgeräte in der Industrie der TrägheitstechnologieDie Leistung des Trägheitsprüfdrehplattes hat einen direkten Einfluss auf die Festlegung und Überprüfung der Genauigkeitsobergrenze von nachgelagerten Geräten.Es ist nicht nur ein kaltes Gerät, sondern auch ein "Handwerker" und "Torwächter", der den Fortschritt der Trägheitstechnologie fördert und die Genauigkeit der hochwertigen Ausrüstung des Landes gewährleistet.

Bei der Ermittlung der Tatsache, dass die Einfuhren aus der VR China in die VR China zurückgingen, wurden die Einfuhren aus der VR China in die VR China verringert.Spezialisiert auf hochpräzise Trägheitsprüf-Spielplatten, die sich der Bereitstellung umfassender Lösungen für Benutzer von Standard-Ein-Achsen- bis hin zu komplexen Mehrachsen-Systemen verschrieben haben.mit einer hohen Präzision, überlegene Zuverlässigkeit und eine offene Systemarchitektur dienen zahlreichen nationalen Schlüssellabors und führenden Industrieunternehmen und machen uns zu einem vertrauenswürdigen Partner für Trägheitsprüftechnologie.