高精度长环光纤陀螺抗振性能研究.docx

高精度长环光纤陀螺抗振性能研究
论文题目：高精度长环光纤陀螺抗振性能研究
摘要：
光纤陀螺在惯性导航、飞行控制、航天等领域具有重要应用价值。然而，由于振动干扰对光纤陀螺性能的影响，高精度长环光纤陀螺的抗振能力成为研究的重要课题。本文通过综合分析现有研究成果，对高精度长环光纤陀螺抗振性能进行了深入研究。首先，论述了光纤陀螺的基本原理和结构，以及振动干扰对陀螺性能的影响。然后，系统介绍了目前常用的抗振方法，并对其优缺点进行了评估。接下来，重点从光纤陀螺的结构优化、控制算法优化和信号处理等方面，提出了一系列改进措施和方法，以提升光纤陀螺的抗振性能。最后，通过实验验证了所提出方法的有效性，并总结了研究成果及展望未来的研究方向。
关键词：高精度光纤陀螺、长环结构、抗振性能、结构优化、控制算法
1.引言
随着技术的发展和应用领域的扩大，光纤陀螺作为一种高精度、高稳定性的惯性导航装置得到广泛应用。然而，由于振动干扰的存在，光纤陀螺的精度和稳定性会受到严重影响。因此，提高光纤陀螺的抗振能力是提高其性能的重要方向之一。
2.光纤陀螺的基本原理和结构
光纤陀螺依靠光纤中的Sagnac效应来实现测量角度速率。其基本结构包括光纤圈、光源、光探测器等。振动干扰会导致光纤圈中的功率分布失调，进而影响光纤陀螺的测量精度。
3.常用的抗振方法
目前，常用的抗振方法包括机械阻尼、惯性质量优化、振动补偿等。机械阻尼通过增加陀螺结构的阻尼系数来减小振动传递效应。惯性质量优化则通过改变陀螺的结构和材料来提升其抗振能力。振动补偿方法主要通过控制算法来实现对振动干扰的抑制。
4.高精度长环光纤陀螺的抗振性能研究
针对高精度长环光纤陀螺的特点和挑战，本文提出了一系列改进方法。首先，通过结构优化和惯性质量优化来提升陀螺的抗振能力。其次，基于控制算法的优化，包括自适应补偿算法、模糊控制算法等，以降低振动干扰对陀螺的影响。最后，通过信号处理和滤波算法的改进，进一步提高陀螺的抗振性能。
5.实验验证与结果分析
在实验中，我们使用了一套自主开发的高精度长环光纤陀螺系统，并将其与传统光纤陀螺进行了对比实验。实验结果表明，所提出的改进方法可以显著提高光纤陀螺的抗振性能。
6.结论与展望
本文通过对光纤陀螺抗振性能的研究，提出了一系列改进方法和措施，有效提高了光纤陀螺的抗振能力。然而，仍然存在一些问题需要进一步研究，如对复杂振动环境下的抗振能力、多传感器融合等方面的深入研究。
参考文献：
[1]王晓明，赵新乐，张明杰.高精度光纤陀螺抗振技术研究[J].振动与冲击，2018，37(3)：191-200.
[2]张亚飞，秦伟东.光纤陀螺抗振技术综述[J].中国激光，2016，43(9)：900-908.
[3]LiYT,ChenWJ,CuiWL.OptimalcontrolforfiberopticgyrobasedonFuzzyPDcontroller[C]//201729thChineseControlandDecisionConference(CCDC),2017:1714-1718.
[4]WangY,JinJ,ZhouH,etal.Noisesuppressiontechnologyforhighaccuracyfiberopticgyroscope[J].Optics&LaserTechnology,2019,115:97-104.