陀螺力矩

摘要： 在考虑陀螺力矩、转动惯量和剪切效应等影响因素下,采用Timoshenko梁理论并结合传递矩阵法给出了雾化器转轴的振动特性的计算方法.数值仿真部分采用二节点梁单元建立了雾化器转轴的有限元模型,并进行模拟,其结果验证了本文方法的有效性和高精度,讨论了转速、雾化轮质量以及陶瓷约束刚度等参数对雾化器转轴振动特性的影响.

摘要： 本文讨论自平衡独轮滑板车的动力学原理.将滑板车简化为由带骑手的车架和车轮组成的双刚体系统.基于动量矩定理列写车轮纯滚动条件下的动力学方程.对滑板车加速减速和转弯的动力学过程,以及骑手的直立稳定性给出理论解释.导出由控制系统保证的滑板车自平衡过程的稳定性条件.

摘要： 本文考虑了大型汽轮机转子在高转速时,裂纹转子系统存在裂纹生长的情况,研究了陀螺效应对于大型汽轮机转子发展中裂纹的刚度的影响,并针对发展中的裂纹,建立了相应裂纹转子系统的三维陀螺力矩模型和三维刚度模型。进一步研究了质量偏心距、质量偏心角和陀螺力矩对裂纹转子的刚度的影响,得到了裂纹转子系统在三维陀螺力矩、质量偏心和偏心角耦合作用下的高转速转子在裂纹发展的情况下的刚度变化规律。

摘要： 航空发动机热起动时的温度分布不均会使转子产生初始热变形,进而引起发动机振动过大,甚至导致起动失败.针对此问题,以航空发动机中的典型转子为对象,根据初始热变形对转子振动的影响建立相应的动力学方程,并通过模态坐标变换分析初始热变形对转子系统振动响应的影响.结果表明,初始热变形相当于对转子作用了附加激励,包括转轴初始弯曲激励、附加不平衡激励和附加陀螺力矩激励,上述激励均与转速同步.其中,附加不平衡激励和附加陀螺力矩激励大小与转速有关,对转子通过各阶临界转速的振动响应均有较大影响;转轴初始弯曲激励大小与转速无关,主要影响低阶临界转速的振动响应.

摘要： 高速自转的陀螺其轴线不翻倒的物理原因是教学过程中的难点,同时也是理解章动和进动原理的理论基础,如果不能深刻理解陀螺力矩产生原因和特点,将严重影响后续陀螺稳定和追随稳定等课程的教学效果.本文结合作者多年教学实践,按照逐层递进的方法,针对如何讲好陀螺力矩进行探讨分析.

摘要： 借助FAST软件对OC4半潜式浮式风机平台进行数值计算,分析了影响海上浮式风机平台首摇运动的一系列重要因素及其变化规律(如风向变化、浪向变化、陀螺力矩等)。研究了平台首摇运动所诱导的风机系统动力响应,发现浮式风机首摇运动不仅会加剧平台耦合运动响应,而且还会影响风机的气动性能和加剧锚泊张力波动。提出并探讨了几种减小海上浮式风机支撑平台首摇运动的方法。

摘要： 采用2个自由度“准刚体模型”,在轴承中心轴向位移和径向位移已知的条件下,用力法求解出滚动体与轴承内外圈之间的接触力,进而求出轴承的径向反力、轴向反力与反力矩.讨论了滚动体离心力、陀螺力矩以及滚动体位置对滚动轴承中心位移与轴承反力关系的影响.计算结果表明:轴承中心轴向位移、径向位移增加导致轴承径向、轴向反力显著增加,轴承可视为非线性硬弹簧;滚动体离心力和陀螺力矩作用,使得轴承的径向反力和轴向反力减小,内外圈接触角变化;滚动体位置变化使得轴承径向反力与轴承反力距的变化幅度最大可达1.92％.

摘要： 本文对飞机发动机转子快速旋转产生的陀螺力矩进行分析,在Matlab/Simulink环境下的六自由度非线性仿真模型中增加发动机转子模型,进行仿真对比分析并判断模型的可信性.

摘要： 应用动力学中陀螺力矩及陀螺效应的基本理论,设计制作了高速转向稳定模拟实验装置.该装置可以直观地显示出陀螺效应,通过装置所显示的陀螺转速、物体转向转速和陀螺力矩的数值,定性、定量地模拟出对高速转向物体施加陀螺力矩的实际效果.实验证明,该装置测试的陀螺力矩数值与理论计算值的误差在5%以内,可作为理论力学实验教学的重要仪器,为重心较高的高速转向物体的设计和制造提供重要的参考数据.

摘要： 五轴仿真转台作为有重大经济价值和国防战略意义的高精尖试验关键测试设备，在导弹和航天飞行器的研制过程中起着及其重要的作用。五轴仿真转台轴系所受陀螺力矩会直接影响系统的控制精度,尤其对于高速转台而言影响最大.首先,介绍了影响五轴仿真转台的各种干扰力矩,并详细分析了陀螺力矩对各个轴系的影响方式和计算方法;最终在ANSYS工作台上对三维模型进行仿真,其结果与理论计算一致,二者相互验证了陀螺力矩计算方法的可行性,该仿真结果将为后期的系统控制提供可靠的理论依据.

摘要： 六自由度仿真转台的外部干扰使转台存在很大的不确定性,按照理想模型得到的控制在实际上并不能保证复现系统的真实运动情况。本文以六自由度仿真转台为研究对象,针对由于摩擦力矩、陀螺力矩、惯性力矩等干扰力矩而引起的系统不确定性对高速、高精度伺服系统的影响问题,进行了理论分析与仿真研究,从而进一步阐明本伺服转台设计的合理性以及控制系统的鲁棒性。

摘要： 本文针对柔性轴支承的非对称转子-轴承系统,考虑柔性轴和转子的陀螺力矩，使用滑动轴承非线性非稳态油膜力模型，建立了一个比较接近实际的转子模型，并同时考虑由于碰摩产生的非线性振动，然后通过数值方法计算系统在不同转速和转子偏心量等参数下的稳态响应，并使用分岔图、轴心轨迹、Poincarè映像和频谱图等方法分析系统的非线性特性。

摘要： 本发明公开了一种控制力矩陀螺、具有该控制力矩陀螺的控制力矩陀螺仪及具有该控制力矩陀螺仪的行驶装置。本发明提供的控制力矩陀螺包括驱动装置和陀螺盘，驱动装置驱动陀螺盘沿其旋转轴转动，陀螺盘包括主盘体和位于主盘体上的至少两个副盘体，副盘体沿陀螺盘的周向均布，且其自转轴转动，自转轴与旋转轴的法面相交，副盘体在旋转轴方向的角速度分量的方向与主盘体的角速度方向一致，具有陀螺盘整体尺寸紧凑，体积小而动量矩大的优点。

摘要： 本发明公开了一种控制力矩陀螺输出力矩的预示方法，包括：采用理论分析和数值仿真相结合的方式，考虑控制力矩陀螺CMG(control moment gyros)高速转子微振动的输出力矩模型，明确高速转子微振动源与输出力矩的耦合传递特性，定量揭示关键设计参数对整机输出力矩的影响规律，最后通过试验验证，理论计算干扰频率的误差小于5％，并为整机输出力矩干扰成分的优化提供理论依据。

摘要： 本发明公开了一种针对卫星力矩陀螺组在轨输出力矩的动态测量方法，其包括以下步骤：步骤一，在星上力矩陀螺安装出布置压电式力测量系统；步骤二，将整体通过零刚度柔性悬吊系统进行悬吊；步骤三，压电式力测量系统输出的动态力数据传输到数据采集模块；步骤四，将转换后的数据传输到实时计算模块；步骤五，将计算得出的合力矩传输给电脑，实时的显示和储存数据。本发明提高精确度，测量环境更加真实，获取数据的精确度也更高，频率范围广，不仅可以获取姿态变化时输出的低频反作用力矩，还可以获取力矩陀螺组自身转动产生的微干扰力矩，特定公式是由力传感器安装位置与整星坐标系的关系决定的。

摘要： 本发明涉及一种航天器姿控测试系统由敏感器模拟器、执行机构模拟器、前置站、外系统等效器和数据显示及存储系统组成。其中前置站负责动力学计算并输出敏感器模拟器激励信号；执行机构模拟器中的静态控制力矩陀螺模拟器通过采用静态力矩测量台测量控制力矩陀螺产生的真实力矩并将其引入动力学计算。静态力矩测量台由底座、台面、四个成对称十字分布的二维力传感器和一个万向节构成，用于测量固定在其上台面的控制力矩陀螺的输出力矩。本发明能够使GNC系统的控制算法得以更真实有效的验证，而相比于半物理仿真和全物理仿真实验，该方法简单易行、成本极低。

摘要： 一种基于指令力矩矢量调节的控制力矩陀螺奇异规避方法，首先采集控制力矩陀螺群框架角向量，进而计算控制力矩陀螺运动方程的雅克比矩阵、奇异度量值、指令力矩矢量调节系数，然后根据姿态控制器给出的控制力矩指令得到控制力矩指令调节矢量、零运动奇异规避强度系数，最后根据控制力矩指令调节矢量、零运动奇异规避强度系数得到控制力矩陀螺框架角速度指令向量来控制力矩陀螺框架角速度。本发明克服了在框架“锁死”时力矩指令与其特定方向重合而无法脱离的情况，解决了在现有技术在奇异规避过程中所存在的框架角“锁死”问题，实现了对控制力矩陀螺奇异的有效规避。

摘要： 本发明公开了一种控制力矩陀螺、具有该控制力矩陀螺的控制力矩陀螺仪及具有该控制力矩陀螺仪的行驶装置。本发明提供的控制力矩陀螺包括驱动装置和陀螺盘，驱动装置驱动陀螺盘沿其旋转轴转动，陀螺盘包括主盘体和位于主盘体上的至少两个副盘体，副盘体沿陀螺盘的周向均布，且其自转轴转动，自转轴与旋转轴的法面相交，副盘体在旋转轴方向的角速度分量的方向与主盘体的角速度方向一致，具有陀螺盘整体尺寸紧凑，体积小而动量矩大的优点。

摘要： 一种双框架控制力矩陀螺平台系统及力矩测试方法，属于控制力矩陀螺技术领域，包括支撑架组件、框架角度测量系统、金字塔式基座、控制力矩陀螺群以及控制系统，支撑架组件包括门型框架、立柱底座、横轴固定座以及桌面，所述桌面为平面结构；框架角度测量系统包括Y轴框架、Y轴固定轴以及弹簧测力器，金字塔式基座包括斜角连接板和塔座底板，控制力矩陀螺群包括两个单框架控制力矩陀螺，每个单框架控制力矩陀螺通过斜角连接板固定设置在塔座底板上。本发明可以有效模拟微型控制力矩陀螺组合体在轨工作的实际力学工况,对产品的性能,极限能力进行直接测试。

摘要： 本发明公开了一种力矩陀螺恢复力矩试验台及测量方法，在基座上依次设有锁止机构、静态扭矩传感器、轴承座Ⅰ、力矩陀螺安装架和轴承座Ⅱ，轴承座Ⅰ上设有传动轴Ⅰ，力矩陀螺安装架一侧通过法兰接盘Ⅰ与传动轴Ⅰ一端连接；在静态扭矩传感器上连接有静态扭矩传感器连接法兰，传动轴Ⅰ另一端与静态扭矩传感器连接法兰连接；静态扭矩传感器与锁止机构连接；力矩陀螺安装架另一侧通过法兰接盘Ⅱ与轴承座Ⅱ上的传动轴Ⅱ连接。计算机通过力矩陀螺控制器连接待测力矩陀螺，静态扭矩传感器的输出通过数据采集器接计算机。本试验台能够快速、低成本地测取力矩陀螺在各个工况下的恢复力矩，从而为力矩陀螺的设计开发提供准确可靠的试验数据。

摘要： 本发明公开了一种控制力矩陀螺输出力矩的预示方法，包括：采用理论分析和数值仿真相结合的方式，考虑控制力矩陀螺CMG(control moment gyros)高速转子微振动的输出力矩模型，明确高速转子微振动源与输出力矩的耦合传递特性，定量揭示关键设计参数对整机输出力矩的影响规律，最后通过试验验证，理论计算干扰频率的误差小于5％，并为整机输出力矩干扰成分的优化提供理论依据。

摘要： 本发明提供一种高精度控制力矩陀螺力矩输出的测量装置及其测量方法，装置包括双轴气浮台本体、卸荷机构、质心调节机构和三个力矩测量机构；所述的双轴气浮台本体包括主台面和辅助台面，辅助台面的下表面还安装有配重块，所述的三个力矩测量机构安装于成120°分布安装在辅助台面的上表面，质心调节机构安装于辅助台面上、下表面，卸荷机构安装于辅助台面的下表面，该方法分为调平衡阶段与测量阶段，调平衡阶段分为粗调平衡与细调平衡阶段。本发明以双轴气浮台为测量平台，用以隔离外部力矩干扰，提高测量精度，装置结构简单，易于实现。经验证该装置力矩测量精度优于0.01Nm，且测试效率高。