Dans le domaine de la navigation par inertie,Simulation de l'attitude de l'avion, de l'aérospatiale et de la fabrication d'équipements haut de gamme, des dispositifs inertiels (gyroscopes, accéléromètres) et les systèmes qu'ils composent (IMU,Les systèmes de navigation inertielle sont le noyau de la détection du mouvement et de la positionLeur performance détermine directement l'exactitude et la fiabilité de l'ensemble du système.étalonnage, et de normaliser ces "centres nerveux". Cet article explore ses principes de fonctionnement et ses indicateurs de performance clés,démontrer sa signification technologique dans les domaines d'essais de pointe.

I. Principe de fonctionnement de base: construction d'une référence de mouvement "idéal"

L'essence d'un tourne-disque d'essai inertiel est de fournir un environnement de mouvement rotatif connu, très précis et contrôlable à un seul degré de liberté pour le dispositif inertiel soumis à l'essai.Sa réalisation technologique est le point culminant de l'intégration de la mécanique de précision, une servocommande moderne et une détection de haute précision.

1- Corps mécanique de précision: la base physique des performances

Système d'arbre de précision:haut de gammetournerles tables utilisent généralement des roulements à billes de contact angulaires appariésàsatisfaire aux exigences depositionnement axial et radial précis, haute rigidité et haute précision de rotation.C'est la base physique pour atteindre la stabilité à très basse vitesse et la position très élevée. la précision.

Technologie d'entraînement direct: Cette technologie élimine les composants traditionnels de transmission des engrenages et des engrenages à ver, en utilisant un moteur à couple élevé et à plusieurs pôles pour entraîner directement la plate-forme.Ses avantages incluent le zéro contrecoup, une faible ondulation du couple et une réponse dynamique élevée, éliminant complètement les effets non linéaires des erreurs de transmission et de la flexibilité.

Structure à haute rigidité et à faible déformation:La plate-forme et la base sont constituées de matériaux à faible coefficient de dilatation thermique et à conception de renforcement symétrique pour assurer une déformation géométrique minimale sous différentes charges et températures, maintenant ainsi la stabilité du système d'arbre.

2Système de mesure d'angle de haute précision: les "yeux" du système

Le composant principal est un encodeur de grille circulaire de très haute précision, avec des dizaines voire des centaines de milliers de lignes.il atteint une résolution inférieure à une seconde d'arc ou même milliarcsecondeIl mesure la position absolue du tourne-disque en temps réel et en continu, formant la source de rétroaction pour le contrôle en boucle fermée.Sa précision détermine directement la référence de positionnement du système.

3Système de commande servo de haute performance: le "cerveau" et les "nerfs" du système

Il s'agit d'un système de contrôle en boucle fermée en temps réel basé sur un processeur de signal numérique à grande vitesse (DSP/FPGA).et swing sinusoïdal) depuis l'ordinateur hôte, les compare avec les valeurs réelles de la rétroaction de la grille, et calcule et produit des quantités de contrôle en temps réel à l'aide d'algorithmes de contrôle avancés (tels que PID adaptatif,une compensation par entrée, observateur de perturbation et filtrage par encoche).

Compensation de retour: précompense l'inertie et le frottement connus du système, améliorant la précision du suivi dynamique.

Filtre d'encoche: supprime avec précision les pics de résonance mécanique, assurant la stabilité du système sous une large bande passante.

Le signal de commande est amplifié par un servo-conducteur haute performance et entraîne le moteur de couple, formant une boucle fermée précise de "Command-control-drive-exécution-feedback-correction", permettant ainsi un mouvement en douceur et précis de vitesse ultra-faible à vitesse élevée.

II. Analyse des principaux indicateurs de performance: définition des limites des capacités de test

L'évaluation de la qualité d'un tourne-disque d'essai par inertie à un seul axe nécessite une prise en compte de plusieurs dimensions, y compris l'adaptabilité statique, dynamique et environnementale.Les indicateurs suivants sont des critères de base pour la sélection des ingénieurs et représentent également le plafond technologique du fabricant.

1Indicateurs de précision statique: mesurés par des normes "statiques".

Précision de positionnement: déviation maximale entre la position commandée et la position d'arrêt réelle (unité: arcsecondes "); elle reflète de manière exhaustive l'erreur du système d'arbre, l'erreur de la grille,et contrôler l'erreur d'état d'équilibre, et est la précision de "règle absolue" de la plaque tournante.

Résolution de position: Le plus petit incrément angulaire que le système de commande peut reconnaître ou exécuter.Il détermine la limite inférieure de la douceur du mouvement et est généralement supérieur à la précision de positionnement (e.g., une précision de positionnement de2′′ peut avoir une résolution de 0.36′′) et

Erreur de rotation de l'arbre: il s'agit notamment d'une dérive radiale/axiale, se référant au mouvement non idéal de l'axe de rotation dans l'espace.qui est essentiel pour assurer la stabilité de la surface de la table.

2Indicateurs de performance dynamique: test du caractère du "mouvement".

Plage de vitesse angulaire et stabilité: ce sont les indicateurs les plus critiques et les plus difficiles sur le plan technique.

Portée: Il doit couvrir la gamme extrême deen basla vitesse de rotation de la Terre (0.001- Je ne sais pas./s) à la vitesse de manœuvre à grande vitesse (±10000 °/s).

Stabilité du taux: pendant le fonctionnement à vitesse constante, la fluctuation du taux instantané par rapport au taux moyen est généralement exprimée en valeur relative (par exemple, 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.

Accélération angulaire et bande passante du système:

Accélération angulaire maximale: déterminée par le couple de pointe du moteur et l'inertie totale du système, affectant la maniabilité simulée à haute dynamique.

Largeur de bande de servo: limite supérieure de la fréquence (unité: Hz) à laquelle le tourne-disque peut reproduire avec précision les commandes de mouvement sinusoïdal.La bande passante élevée signifie qu'il peut simuler de manière plus réaliste le jitter d'attitude à haute fréquence d'un avion, condition préalable à l'essai des caractéristiques de réponse dynamique du dispositif.

3Indicateurs de charge et de polyvalence

Compatibilité de la capacité de charge et de l'inertie: il ne suffit pas de se concentrer uniquement sur la capacité de charge maximale; le degré de correspondance entre l'inertie de charge et l'inertie du rotor du tourne-disque est crucial.Une bonne correspondance est essentielle pour que les performances dynamiques ne se détériorent pas.

Interface de synchronisation et de communication: 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 systemC'est la base pour mener des expériences complexes telles que la navigation intégrée et les tests multi-axes.

Résumé: Sélection de la technologie et réalisation de la valeur

Le choix d'un tourne-disque d'essai par inertie ne consiste pas simplement à rechercher la valeur la plus élevée pour un seul indicateur,mais de faire une correspondance précise basée sur les caractéristiques de l'appareil testé (comme les gyroscopes à fibre optique, MEMS IMU, et gyroscopes laser) et la tâche d'essai (étalonnage de biais zéro, test des facteurs d'échelle et simulation de l'environnement dynamique).

Les essais de gyroscopes laser/gyroscopes à fibre optique de haute précision nécessitent une recherche extrême de stabilité à des vitesses ultra-faibles et à des vibrations angulaires extrêmement faibles.

Lors du test des IMU ou chercheurs MEMS de niveau tactique, une large bande passante, une accélération élevée et la capacité de reproduire des trajectoires de mouvement complexes sont d'une plus grande importance.

En tant qu'équipement de mesure et d'essai clé en amont de la chaîne industrielle de la technologie inertielle,les performances du tourne-disque d'essai par inertie ont une incidence directe sur l'établissement et les capacités de vérification du plafond de précision des dispositifs en aval;Il ne s'agit pas seulement d'un équipement froid, mais aussi d'un "artisan" et d'un "gardien" qui favorise le progrès de la technologie inertielle et assure la précision des équipements haut de gamme du pays.

La société Jiujiang Ruya Precision Technology Co., Ltd. a été créée pour fournir des services d'assistance technique à la société Jiujiang Ruya.spécialisée dans les tourne-disques d'essai par inertie de haute précision, engagée à fournir aux utilisateurs des solutions complètes allant des systèmes standard à un axe à des systèmes complexes à plusieurs axes.caractérisé par une précision de premier ordre, une fiabilité supérieure et une architecture de système ouverte, servent de nombreux laboratoires clés nationaux et des entreprises industrielles de premier plan, ce qui fait de nous un partenaire fiable pour la technologie des tests d'inertie.