惯性测量单元随机振动响应及线角耦合误差分析

受载体随机振动影响,惯性测量单元(IMU)需计算随机振动响应最大值,判断加速度计是否存在输出饱和风险。同时,受输入轴冗余构型约束,减振坐标系原点未过减振组件质心,各减振器阻尼和刚度参数存在离散性,在随机振动时各陀螺输出存在“线角耦合”误差,需进行补偿或消除。为解决上述两类问题,建立了含阻尼参数、刚度参数的IMU多点减振三维动力学模型,给出了3类共计7项多点减振设计约束。针对总均方根20.4 g随机谱开展了仿真分析与实验验证,在固有频率80 Hz~140 Hz、阻尼比0.25~0.55区域加速度响应理论值优于21.0 g,实测值优于20.8 g。在“线角耦合”误差方面,过质心的X向随机振动“线角耦合”误差为-0.42(°)/h,未过质心的Y向、Z向随机振动“线角耦合”误差分别为8.49(°)/h、8.45(°)/h,所建模型为捷联惯导系统振动误差补偿提供了理论依据。

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本文档关键词:耦合,惯性,误差,随机,振动