En los campos de la navegación inercial, la simulación y simulación de actitud de aeronaves, la aeroespacial y la fabricación de equipos de alta gama, los dispositivos inerciales (giroscopios, acelerómetros) y sus sistemas compuestos (imu, navegación inercial) son el núcleo de la percepción del Movimiento y la posición. Su rendimiento determina directamente la precisión y fiabilidad de todo el sistema. La Mesa giratoria de prueba inercial de un solo eje es un equipo de referencia de alta precisión indispensable para evaluar, calibrar y calibrar estos "centros nerviosos". Este artículo analizará en profundidad sus principios básicos de trabajo e indicadores clave de rendimiento para mostrar su connotación técnica en el campo de las pruebas de vanguardia.

I & nbsp; Principio de funcionamiento central: construir un referente deportivo "ideal"

La esencia de la Mesa giratoria de prueba inercial es proporcionar un entorno de movimiento de rotación de un solo grado de libertad conocido, altamente preciso y controlable para los dispositivos inerciales probados. Su implementación técnica es la cristalización de la fusión de maquinaria de precisión, servocontrol moderno y sensores de alta precisión.

1.  Cuerpo mecánico de precisión: la piedra angular física del rendimiento

Eje de precisión: las Mesas giratorias de alta gama generalmente utilizan rodamientos de bolas de contacto diagonales para satisfacer las necesidades de posicionamiento axial de precisión y posicionamiento radial, alta rigidez y alta precisión de rotación, que es la base física para lograr la estabilidad de la tasa de velocidad ultra baja y la precisión de posición ultra alta.

Tecnología de accionamiento directo: & nbsp; Se abandonan los enlaces de transmisión tradicionales, como los engranajes y los gusanos, y se utiliza un motor de par grande y multipolar para conducir directamente la plataforma. Su ventaja radica en el vacío inverso cero, la fluctuación del par bajo y la Alta respuesta dinámica, eliminando por completo el impacto no lineal causado por el error de transmisión y la flexibilidad.

Estructura de alta rigidez y baja deformación: & nbsp; La plataforma y la base adoptan materiales de bajo coeficiente de expansión térmica y diseño de refuerzo simétrico para garantizar la menor deformación geométrica y mantener la estabilidad del eje bajo diferentes cargas y temperaturas.

2.  Sistema de medición de ángulo de alta precisión: el "ojo" del sistema

El núcleo es un codificador de rejilla circular de alta precisión, con decenas de miles o incluso cientos de miles de líneas talladas, y a través de rayas moire de precisión y tecnología de Subdivisión electrónica, se logra una resolución de segundos subangulares e incluso miliangulares. Mide la posición absoluta de la Mesa giratoria en tiempo real y continuamente, formando una fuente de retroalimentación de control de circuito cerrado completo, y su precisión determina directamente la referencia de posicionamiento del sistema.

3.  Sistemas de servocontrol de alto rendimiento: el "cerebro" y los "nervios" del sistema

Se trata de un procesador de señal digital de alta velocidad (dsp / fpgas) & nbsp; Sistema de control de circuito cerrado en tiempo real. Recibe instrucciones de movimiento del ordenador superior (como posición, velocidad, Oscilación sinusoidal), las compara con los valores reales de la retroalimentación de rejilla y las compara a través de algoritmos de control avanzados (como EIP adaptativo, compensación de avance, observador de perturbación, filtro de trampa) + nbsp; Calcular y exportar la cantidad de control en tiempo real.

Compensación de avance: compensación previa de la inercia y fricción conocidas del sistema para mejorar la precisión del seguimiento dinámico.

Filtro de trampa: supresión precisa de picos de resonancia mecánica para garantizar la estabilidad del sistema en alto ancho de banda.

La señal de control se amplifica a través de un servomotor de alto rendimiento y conduce con precisión el motor de momento, formando un circuito cerrado de precisión de "instrucción - Control - conducción - ejecución - retroalimentación - corrección", logrando así un movimiento suave y preciso de la velocidad ultra baja a la Alta velocidad.

II. & nbsp; Análisis de indicadores clave de rendimiento: definir los límites de la capacidad de prueba

La evaluación de las ventajas y desventajas de una mesa giratoria de prueba inercial de un solo eje debe examinarse desde múltiples dimensiones, como la estática, la dinámica y la adaptabilidad ambiental. Los siguientes indicadores son la base central para la selección de ingenieros y también representan el techo técnico del fabricante.

1.  Indicador de precisión estática: escala para medir "estática"

Precisión de posicionamiento: & nbsp; La desviación máxima entre la posición de instrucción y la posición de parada real (unidad: segundos angulares "). Refleja de manera integral el error del eje, el error de la rejilla y el error del Estado estable de control, y es la precisión de la "regla absoluta" de la Mesa giratoria.

Resolución de posición: & nbsp; Incremento mínimo de ángulo que el sistema de control puede identificar o ejecutar. Determina el límite inferior de la suavidad del movimiento, generalmente por encima de la precisión de posicionamiento (como la precisión de posicionamiento 2 pulgadas, con una resolución de hasta 0,36 pulgadas).

Error de rotación del eje: & nbsp; Incluye latidos radiales / axiales, que se refieren al movimiento no ideal del eje giratorio en el espacio. El indicador de la Mesa giratoria de alta precisión puede alcanzar ± 1 ", que es la clave para garantizar que la encimera" no se tambalee ".

2.  Indicadores de rendimiento dinámico: poner a prueba el carácter del "movimiento"

Rango de velocidad angular y estabilidad: & nbsp; Este es el indicador más central y el mayor desafío tecnológico.

Rango: es necesario cubrir desde el nivel de velocidad de rotación por debajo de la tierra (0001 ° / S & nbsp; ) el tramo extremo a la etapa de maniobra de alta velocidad (+ 10000 ° / s).

Estabilidad de la velocidad: cuando se opera a velocidad constante, la fluctuación de la velocidad instantánea en relación con la velocidad media se expresa comúnmente en valores relativos (como & nbsp; ¿1 × 10?? ). Determina directamente la "pureza" de la velocidad angular de inyección en la prueba de calibración del giroscopio y es la encarnación final de la evaluación de la capacidad del sistema servo de la Mesa giratoria para inhibir las fluctuaciones del PAR y las perturbaciones de fricción.

Aceleración angular y ancho de banda del sistema:

Aceleración angular máxima: determinada por el momento pico del motor y la inercia total del sistema, afecta la capacidad de maniobra simulada de alta dinámica.

Ancho de banda del servomotor: la Mesa giratoria puede reproducir con precisión el límite superior de frecuencia de las instrucciones de movimiento sinusoidal (unidad: hz). El Alto ancho de banda significa que puede simular el temblor de actitud de alta frecuencia del vehículo de manera más real, lo que es un requisito previo para probar las características de respuesta dinámica del dispositivo.

3.  Indicadores de carga y versatilidad

Adaptación de la capacidad de carga a la inercia: no solo se presta atención a la carga máxima, sino también al grado de coincidencia entre la inercia de carga y la inercia del rotor de la Mesa giratoria. Una coincidencia razonable es la clave para garantizar que el rendimiento dinámico no se deteriore.

Interfaz de sincronización y comunicación: soporte para la sincronización de hardware PPS (segundo pulso) y Ethernet industrial en tiempo real de alto ancho de banda (como ethercat), asegurando la sincronización precisa del Movimiento de la Mesa giratoria con la marca de tiempo del sistema externo de adquisición de datos, que es la base para experimentos complejos como navegación combinada y pruebas multieje.

Resumen: selección de tecnología y encarnación de valor

La elección de una mesa giratoria de prueba inercial no es simplemente perseguir los valores más altos de los indicadores individuales, sino realizar una coincidencia precisa de acuerdo con las características del dispositivo medido (como giroscopio de fibra óptica, giroscopio mimu microelectrónico, giroscopio láser) y las tareas de prueba (calibración de desviación cero, prueba de factor de escala, simulación de entorno dinámico).

Para probar el giroscopio láser / giroscopio de fibra óptica de alta precisión, es necesario perseguir al máximo la estabilidad y la vibración angular extremadamente baja a una velocidad ultra baja.

La prueba de la IMU o buscador de micromecánica de nivel táctico valora más el alto ancho de banda, la alta velocidad y la compleja capacidad de reproducción de trayectoria.

Como equipo clave de medición y prueba aguas arriba de la cadena industrial de tecnología inercial, el rendimiento de la Mesa giratoria de prueba inercial afecta directamente el establecimiento y la capacidad de verificación del techo de precisión de los dispositivos aguas abajo. No solo es un equipo frío, sino también un "artesano" y un "guardián" que promueve el progreso de la tecnología inercial y garantiza la precisión de los equipos nacionales de alta gama.

Jiujiang Ruyang Precision Technology co., Ltd. cultiva profundamente el campo de las Mesas giratorias de prueba inercial de alta precisión y se compromete a proporcionar a los usuarios soluciones integrales desde un solo eje estándar hasta sistemas multieje complejos. Con una precisión de primera clase, una excelente fiabilidad y una arquitectura de sistema abierta, nuestros productos sirven a muchos laboratorios clave nacionales y empresas líderes de la industria, y son su socio confiable en tecnología de pruebas inerciales.