logo
แบนเนอร์ แบนเนอร์

รายละเอียดบล็อก

Created with Pixso. บ้าน Created with Pixso. บล็อก Created with Pixso.

วิธีเลือกแท่นหมุน 3 แกน: คู่มือการเลือกแกนหลักตามอัตราเชิงมุม, ความเร่ง และช่วงมุมสวิง

วิธีเลือกแท่นหมุน 3 แกน: คู่มือการเลือกแกนหลักตามอัตราเชิงมุม, ความเร่ง และช่วงมุมสวิง

2026-03-05


อินเทอร์เชียลสามแกนอัตราตารางเป็นอุปกรณ์สําคัญสําหรับการวิจัย, การทดสอบและการปรับขนาดส่วนประกอบหลัก เช่น ระบบการนําทางแบบอินเนอร์เซียล (INS), จิโรสโกป และหน่วยวัดแบบอินเนอร์เซียล (IMU).ผลงานของพวกเขาโดยตรงกําหนดความแม่นยําการทดสอบและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ inertialและพวกเขาถูกใช้อย่างแพร่หลายในสาขาระดับสูง เช่น การบินอวกาศ, อุปกรณ์ทหาร, และการผลิตความแม่นยําอัตราตาราง, อัตรามุม, ความเร่งและช่วงมุมสวิงเป็นสามตัวชี้วัดหลัก,ที่ตรงกับลักษณะการทํางานและความต้องการในการทดสอบของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ. เมื่อเลือกอัตราโต๊ะความเข้าใจผิดที่ว่า "ปริมาตรที่สูงขึ้นยิ่งดีกว่า" ควรถูกหลีกเลี่ยง การจับคู่ทางวิทยาศาสตร์ควรถูกทําขึ้นบนพื้นฐานของรายละเอียดของอุปกรณ์ที่ถูกทดสอบและมาตรฐานอุตสาหกรรมบทความนี้จะเริ่มต้นด้วยการนิยามหลักของสามปารามิเตอร์, สงสัยทัศน์การคัดเลือก, ปัจจัยที่มีอิทธิพลและข้อเสนอทางปฏิบัติ,การให้บริการผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมด้วยคู่มือการคัดเลือกเชิงมืออาชีพและปฏิบัติ

I. หลักเกณฑ์การคัดเลือก: ระบุความต้องการหลักและหลักเกณฑ์การคัดเลือกแอนเกอร์

โลจิกหลักของการคัดเลือกคือ "ความต้องการที่ตรงกัน"ก่อนที่จะหารือถึงปารามิเตอร์หลักสาม,ต้องมีการชี้แจงหลักฐานพื้นฐานสองหลัก เพื่อหลีกเลี่ยงการคัดเลือกที่ค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างรวมถึงอัตรามุมระยะ, ระยะเร่ง, และระยะการทํางานของDUT/IMUนี่เป็นพื้นฐานหลักในการคัดเลือก,การจําแนกระหว่างกรณีต่าง ๆ เช่น การปรับระดับสแตตติก, การจําลองแบบไดนามิก, และการทดสอบผลงานอย่างรุนแรง,การจําลองครึ่งฟิสิกส์ในสาขาอากาศศาสตร์ต้องการผลงานแบบไดนามิกสูงกว่า,ขณะที่การปรับระดับ IMU ในอุตสาหกรรมทั่วไปเน้นความแม่นยําและความมั่นคง,ต้องปฏิบัติตามมาตรฐานด้านอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง,เช่นมาตรฐานกองทัพ GJB 2884-97 "มาตรฐานทั่วไปสําหรับ เครื่องหมุนจําลองการเคลื่อนไหวมุมสามแกน"เพื่อให้แน่ใจว่าการคัดเลือกจะตอบสนองความต้องการความสอดคล้องกับการทดสอบ

II.อัตรามุม: การตอบสนองแบบไดนามิกของDUT ,ความแม่นยําและระยะการสมดุล

(I) การนิยามและการคัดเลือกหลักหลัก

อัตรามุมอ้างอิงมุมหมุนของแกนแต่ละของอัตราตารางต่อหน่วยเวลา,วัดใน °/sมันแบ่งออกเป็น 3 ตัวชี้วัดหลัก:ระยะความแม่นยําของอัตราการจ่าย และความมั่นคงของอัตราการจ่ายอัตรามุมความต้องการของชิ้นทดสอบขณะที่การสมดุลการทดสอบความแม่นยําและค่าอุปกรณ์" อัตรามุมภายใน, กลาง, และกรอบภายนอกของสามแกนอัตราตารางโดยทั่วไปแตกต่างกัน,โดยกรอบภายในโดยทั่วไปมีช่วงความเร็วที่ใหญ่ที่สุดและกรอบภายนอกเล็กที่สุด.การจับคู่ต้องทําแยกกัน โดยพิจารณาจากตําแหน่งการติดตั้งของชิ้นทดสอบและความต้องการในการทดสอบ

(II) จุดสําคัญในการเลือก

1. การเลือกช่วงการวัด: ต้องตอบสนองความต้องการของ "ความเร็วมุมสูงสุดของ DUT × ปัจจัยความปลอดภัย (1.2 ~ 1.5) ".นี้หลีกเลี่ยงระยะที่ไม่เพียงพอที่นําไปสู่ความล้มเหลวในการสมบูรณ์แบบการทดสอบสุดยอดในขณะที่ยังป้องกันระยะทางที่มากเกินไปจากการสูญเสียรายละเอียดและการเพิ่มต้นทุนถ้าขั้นสูงสุดอัตรามุมของจิโรสโกป MEMS ที่กําลังทดสอบคือ ± 200°/s, ระยะความเร็วมุมของแกนที่ตรงกันของอัตราตารางควรเป็น ±240°/s~±300°/s หากใช้สําหรับการทดสอบการนําทางโดยเฉพาะของ UAV, ความเร็วมุมสูงสุดของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบสามารถถึง 800°/s,แล้ว aอัตราโต๊ะที่มีช่วงที่ไม่น้อยกว่า ± 1000 ° / s (ปัจจัยความปลอดภัย 1.25) ควรเลือก,ระยะความเร็วของการจําลองสามแกนความแม่นยําสูงอัตราตารางโดยทั่วไป 0.001 ° / s ~ 400 ° / s สําหรับกรอบภายใน 0.001 ° / s ~ 300 ° / s สําหรับกรอบกลางและ 0.001 ° / s ~ 200 ° / s สําหรับกรอบภายนอก,ซึ่งสามารถครอบคลุมความต้องการในการทดสอบของส่วนใหญ่ของด้านอากาศและอุตสาหกรรม

2ความแม่นยําและความมั่นคง: ความแม่นยําของอัตราการทดสอบมีผลต่อความแม่นยําของการปรับขนาดของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ (DUT),ปกติแสดงเป็นความผิดพลาดสัมพันธ์.ความต้องการความแม่นยําแตกต่างกันระหว่างช่วงอัตรา;ตัวอย่างเช่น เมื่อ ω ≤ 1°/s ความแม่นยําต้องถึง 2 × 10−3(1 ° วิธีการเฉลี่ย)และเมื่อ ω ≥ 10°/s ความแม่นยําต้องถึง 2 × 10−5 (วิธีเฉลี่ย 360°) ความมั่นคงของอัตรากําหนดความมั่นคงของสัญญาณระหว่างการทดสอบแบบไดนามิกและต้องปรับตามความรู้สึกของ DUT.ตัวอย่างเช่น การทดสอบไจโรสโกปไฟเบอร์ออปติก ความละเอียดสูงอัตราตารางที่มีความมั่นคงของอัตรา ≤ 2 × 10−5หลีกเลี่ยงความสับสนในอัตราที่นํามาซึ่งความผิดพลาดในการทดสอบ

3. การพิจารณาฉากเฉพาะ: สําหรับการทดสอบความเร็วต่ํา (เช่น 0.001 ° / s ~ 0.1 ° / s), ความสนใจควรถูกให้กับความมั่นคงของอัตราโต๊ะในความเร็วต่ําในการทดสอบความเร็วสูง (ตัวอย่างเช่น ≥ 300 ° / s)อัตราระบบขับเคลื่อนของโต๊ะและผลการระบายความร้อนของมันเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือน ความร้อนเกิน และปัญหาอื่น ๆ ที่อาจส่งผลต่อความแม่นยําของการทดสอบในระหว่างการทํางานความเร็วสูง,ความละเอียดของความเร็วมุมต้องตรงกับความต้องการของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ (DUT).โดยทั่วไปอัตราความละเอียดของอัตราการตารางควรไม่น้อยกว่า 1/10 ของ DUT ของอัตรามุมการแก้ไข.ตัวอย่างเช่น ถ้า DUTอัตรามุมความละเอียด 0.001°/s,รายการอัตราความละเอียดความเร็วของตารางควรเป็นอย่างน้อย 0.0001°/s 

III การเร่ง: สามารถปรับปรุงความต้องการการจําลองแบบไดนามิก,การปรับสัดส่วนความเร็วการตอบสนองและความจุภาระ

(I) การนิยามและการคัดเลือกหลักหลัก  

ความเร่งมุมหมายถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วมุมของแต่ละแกนของอัตราโต๊ะวัดใน °/s2.มันสะท้อนถึงอัตราความสามารถในการตอบสนองแบบไดนามิกของตาราง.หลักการคัดเลือกแกนคือที่จะ "สอดคล้องกับช่วงความเร่งมุมของชิ้นทดสอบขณะที่การสมดุลอัตราความเร็วการตอบสนองอัตราตารางสามารถจําลองการเปลี่ยนแปลงทัศนคติของชิ้นทดสอบในขณะที่ทํางานจริง,เช่น การขึ้นเครื่องบิน การหัน และการเบรกฉุกเฉิน.ผลประกอบการของมันเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอัตราเครื่องขับเคลื่อนโต๊ะ เครื่องส่งและระบบควบคุม

(II) จุดสําคัญในการเลือก

1.การวัดการเลือกระยะ: ตามเหตุผลเดียวกันกับอัตรามุมการเลือกช่วงระยะเวลาต้องตอบสนองความต้องการของ 'ความเร่งมุมสูงสุดของส่วนประกอบที่วัด × ปัจจัยความปลอดภัย (1.2 ~ 1.5) 'ความต้องการของความเร่งมุมแตกต่างกันอย่างสําคัญระหว่างส่วนประกอบที่วัดได้ต่างกัน.ตัวอย่างเช่น ความเร่งมุมสูงสุดของ IMU อุตสาหกรรมทั่วไปคือ ± 500°/s2,ขณะที่ความเร่งมุมสูงสุดของเครื่อง gyroscope สากลบินสามารถบรรลุได้มากกว่า ± 2000°/s2.ซึ่งตรงกับอัตราตารางต้องเลือกด้วยช่วงความเร่งมุมของ ± 600°/s2 ~ ± 3000°/s2 ในผลิตภัณฑ์จริง, ความเร่งมุมสูงสุดของเครื่องยนต์ 3 แกนความแม่นยําสูงการจําลองอัตราตารางโดยทั่วไป ±2500°/s2 สําหรับกรอบภายใน, ±2000°/s2 สําหรับกรอบกลาง และ ±1500°/s2 สําหรับกรอบภายนอก,ที่สามารถปรับตัวให้กับความต้องการในการทดสอบแบบไดนามิกของอุปกรณ์การนําทางแบบอินเนอร์เซียลระดับสูง

2ความเร็วการตอบสนองและเส้นตรง: ความเร็วการตอบสนองของความเร่งมุมกําหนดว่าอัตราตารางสามารถจําลองการเปลี่ยนแปลงทัศนคติอย่างรวดเร็ว.มันต้องตรงกับเวลาตอบสนองแบบไดนามิกของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ (DUT), ยิ่งเหมาะสําหรับการทดสอบการจําลองไดนามิกความเร็วสูงความเส้นตรงของความเร่งมุมต้องตอบสนองความต้องการในการทดสอบ,โดยทั่วไปต้องการความเส้นตรง ≤ ± 0.1% FS,เพื่อหลีกเลี่ยงความผิดพลาดที่ไม่เป็นเส้นตรง ที่ส่งผลกระทบต่อความแม่นยําของข้อมูลการทดสอบ,ต้องให้ความสําคัญกับความเรียบร้อยของอัตราความเร่งและความช้าของโต๊ะถึงป้องกันการกระแทกระหว่างการเร่งและความช้าที่อาจทําลาย DUT หรือนําเข้าความผิดพลาดในการทดสอบ

3.ภาระและผลกระทบทางโครงสร้าง: ผลการเร่งมุมของอัตราตารางได้รับผลกระทบจากน้ําหนักภาระและขนาด;ภาระยิ่งใหญ่,สูงกว่าขีดจํากัดด้านบนของความเร่งมุม,เมื่อเลือกอัตราตาราง, น้ําหนักและขนาดการติดตั้งของชิ้นงานต้องพิจารณาถึงให้แน่ใจว่าอัตราตารางยังสามารถบรรลุขอบความเร่งมุมที่ต้องการภายใต้ภาระปริมาณถ้าชิ้นงาน(รวมถึงเครื่องมือ)น้ําหนัก 45 kg,aอัตราโต๊ะที่มีภาระเบอร์ไม่ต่ํากว่า 45 kg และสามารถบรรลุความเร่งมุมเป้าหมายภายใต้ภาระนั้นในขณะเดียวกัน การตัดของอัตราสามแกนของโต๊ะ (ปกติต้องการรัศมีภายใน 0.5 mm) และความตั้งค่าของระบบแกนต้องพิจารณาเพื่อหลีกเลี่ยงความเบี่ยงในการติดตั้งภาระที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการเร่งมุม

IV ระยะมุมสวิง: ครอบคลุมการทํางานทัศนคติของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ,การปรับตัวให้เข้ากับการติดตั้งและการทดสอบ

(I) การนิยามและการคัดเลือกหลักหลัก

ระยะมุมสวิง (ระยะมุมหมุน) หมายถึงระยะมุมสูงสุดที่แกนของอัตราโต๊ะสามารถหมุน.มันแบ่งออกเป็นสองประเภท: การหมุนต่อเนื่องและมุมจํากัด.หลักการคัดเลือกหลักคือ "ครอบคลุมทุกคนที่ทํางานทัศนคติของชิ้นทดสอบโดยคํานึงถึงพื้นที่ติดตั้งและการทดสอบความสะดวกสบาย" สามแกนของสามแกนอัตราโต๊ะ (โดยทั่วไปแกนม้วน, แกน pitch, และแกน yaw) มีช่วงมุม swing ที่แตกต่างกันและการคัดเลือกควรขึ้นอยู่กับทัศนคติความต้องการของชิ้นทดสอบ.ในขณะเดียวกันปัญหาของการขัดขวางแกนต้องพิจารณาถึงหลีกเลี่ยงทัศนคติจํากัดความขัดแย้งเมื่อหลายแกนเชื่อมต่อกัน

(II) จุดสําคัญในการเลือก

1.การวัดการเลือกระยะ: ระยะต้องครอบคลุมระยะการทํางานจริงของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบอย่างเต็มที่ถึงหลีกเลี่ยงจุดตาบอด,ระยะมุมสับสนของระบบจราจรแบบอินเนอร์เซียลของ UAV คือ ±90° ระยะมุมสับสนคือ ±180° และระยะมุมสับสนคือ ±360°.ซึ่งตรงกับอัตราโต๊ะควรเลือกด้วยช่วงมุมสวิง ± 90° ของแกน pitch, ± 180° ของแกน yaw และ 360° ของแกน roll การหมุนต่อเนื่อง,ระยะมุมสวิงสามารถลดลงอย่างเหมาะสมตามความต้องการในการปรับขนาดถึงลดต้นทุนอุปกรณ์,บางสามแกนอัตราตารางรองรับการหมุนต่อเนื่องไม่สิ้นสุดของสามแกน,ที่สามารถปรับตัวให้กับฉากที่ต้องการการจําลองอารมณ์แบบเต็มที่,เช่น การทดสอบเครื่องบินแบบซิมูเลอร์แบบครึ่งฟิสิกส์

2หมุนการแทรกแซงและพื้นที่การติดตั้ง:อัตราตาราง, ให้ความสนใจในรูปแบบโครงสร้างของมัน (เช่น,-O-O โครงสร้าง)ถึงหลีกเลี่ยงการแทรกแซงมุมระหว่างการเชื่อมต่อหลายแกน,ซึ่งอาจป้องกันเป้าหมายทัศนคติจากการบรรลุ,พิจารณาขนาดการติดตั้งของชิ้นทดสอบถึงให้มีพื้นที่ติดตั้งเพียงพอสําหรับอัตราตาราง.ตัวอย่างเช่น ถ้าชิ้นทดสอบมีขนาด 400mm × 400mm × 400mm,เลือก aอัตราโต๊ะที่มีพื้นที่ติดตั้งภาระไม่น้อยกว่าขนาดนั้นถึงหลีกเลี่ยงการจํากัดช่วงมุมสวิงหลังจากการติดตั้ง,ความแม่นยําของมุมสวิงต้องตรงกับความต้องการในการทดสอบ,โดยทั่วไปต้องการความแม่นยําของมุมสวิง ≤ ± 0.001°และความแม่นยําของความซ้ําได้ ≤ ± 0.0005°ถึงให้ความแม่นยําทัศนคติการตั้งตําแหน่ง

3.ฉากเฉพาะ การปรับปรุง: สําหรับฉากทดสอบที่ต้องการการหมุนต่อเนื่องระยะยาว (เช่นการทดสอบความมั่นคงระยะยาวของจิโรสโกป), aอัตราโต๊ะที่รองรับการหมุนต่อเนื่อง 360 ° และมีฟังก์ชันล็อคตัวเอง ควรเลือกเพื่อหลีกเลี่ยงการหันหันระหว่างการหมุน,ความแม่นยําของการหมุนของอัตราตาราง (ปกติ ± 0.001° ~ ± 0.002°)ถึงรับรองความแม่นยําของการตั้งตําแหน่งมุมสวิง.ในขณะเดียวกันอัตราตารางที่ติดตั้งเครื่องปรับรหัสสมบูรณ์ สามารถเลือก,ที่ไม่ต้องการการปรับขนาดใหม่ 0 หลังการขาดพลังงาน,ทําให้การทดสอบมีประสิทธิภาพมากขึ้น

V. การคัดเลือกที่ประสานกันของปริมาตรหลักสาม: การหลีกเลี่ยงอุปสรรคและการ ประสบ ความ เหมาะสม ที่ สุด

อัตรามุม, ความเร่งและช่วงมุมสวิงไม่ใช่การเลือกที่อิสระ;ทั้งสามอย่างต้องสอดคล้องกันอย่างสอดคล้อง.นอกจากนี้ คุณสมบัติของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ สถานการณ์การทดสอบ และงบประมาณค่าใช้จ่ายควรจะพิจารณาเพื่อหลีกเลี่ยงอุปสรรคการคัดเลือกทั่วไปต่อไปนี้:

1.ความเข้าใจผิด1: ปริมาตรที่สูงขึ้นก็ดีขึ้น ปริมาตรที่สูงเกินจะเพิ่มต้นทุนอุปกรณ์ได้อย่างมากและเช่น,การทดสอบ IMU อุตสาหกรรมทั่วไปไม่จําเป็นต้องอัตราโต๊ะที่มีความเร่งมุม ≥2000°/s2 และอัตรามุม≥ 400°/s.การเลือกอุปกรณ์ที่ตรงกับพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบเพียงพอ,ขณะที่ลดต้นทุนการจัดซื้อและการบํารุงรักษา

2ความเข้าใจผิดที่สอง: ละเว้นผลประกอบการประสานงานแกน การเลือกบางครั้งมุ่งเน้นเฉพาะพารามิเตอร์แกนเดียว,การละเลยการประสานงานผลงานในระหว่างการเชื่อมต่อหลายแกน,ส่งผลให้เกิดปัญหา เช่น การแทรกแซงท่าทางและความแม่นยําที่ลดลงระหว่างการทดสอบ,รายการอัตราโต๊ะมีแกนเดียวอัตรามุมและความเร่งสามารถตอบสนองความต้องการ,แต่ระหว่างการเชื่อมต่อหลายแกน,กรอบภายนอกอัตรามุมจํากัดความเร่งในกรอบทําให้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะทําซิมูเลนที่ซับซ้อน

3ความเข้าใจผิดที่ 3: ละเว้นความต้องการสิ่งแวดล้อมและมาตรฐาน ในสภาพแวดล้อมการทดสอบพิเศษ เช่น อุณหภูมิสูง อุณหภูมิต่ํา และระยะว่าง,ปริมาตรหลักสามของอัตราโต๊ะจะได้รับผลกระทบ.เมื่อเลือกอัตราตาราง, มันจําเป็นต้องเลือก tอัตราโต๊ะที่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อม,มันจําเป็นต้องปฏิบัติตามมาตรฐานของอุตสาหกรรมอย่างเคร่งครัด.ตัวอย่างเช่น การทดสอบทางทหารต้องสอดคล้องกับมาตรฐาน เช่น GJB 2884-97 และ GJB 1801-93ถึงให้แน่ใจว่าข้อมูลการทดสอบเป็นความสอดคล้องและเป็นจริง

4ความเข้าใจผิดที่ 4: การละเว้นผลกระทบของการขัดขวางแกนอัตราตาราง (ความรู้สึกข้ามแกน) จะส่งผลกระทบต่อความแม่นยําของการวัดของปริมาตรหลักสาม.ในทางสมบูรณ์แบบ, สามแกนควรเป็นแบบตรงตรง.ในการเลือกตัวจริง ควรให้ความสนใจกับดัชนีความรู้สึกข้ามแกน (ปกติต้อง ≤ 1%)ถึงหลีกเลี่ยงการเคลื่อนไหวของแกนหนึ่งที่รบกวนการวัดปารามิเตอร์ของแกนอื่น ๆ

แบนเนอร์
รายละเอียดบล็อก
Created with Pixso. บ้าน Created with Pixso. บล็อก Created with Pixso.

วิธีเลือกแท่นหมุน 3 แกน: คู่มือการเลือกแกนหลักตามอัตราเชิงมุม, ความเร่ง และช่วงมุมสวิง

วิธีเลือกแท่นหมุน 3 แกน: คู่มือการเลือกแกนหลักตามอัตราเชิงมุม, ความเร่ง และช่วงมุมสวิง


อินเทอร์เชียลสามแกนอัตราตารางเป็นอุปกรณ์สําคัญสําหรับการวิจัย, การทดสอบและการปรับขนาดส่วนประกอบหลัก เช่น ระบบการนําทางแบบอินเนอร์เซียล (INS), จิโรสโกป และหน่วยวัดแบบอินเนอร์เซียล (IMU).ผลงานของพวกเขาโดยตรงกําหนดความแม่นยําการทดสอบและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ inertialและพวกเขาถูกใช้อย่างแพร่หลายในสาขาระดับสูง เช่น การบินอวกาศ, อุปกรณ์ทหาร, และการผลิตความแม่นยําอัตราตาราง, อัตรามุม, ความเร่งและช่วงมุมสวิงเป็นสามตัวชี้วัดหลัก,ที่ตรงกับลักษณะการทํางานและความต้องการในการทดสอบของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ. เมื่อเลือกอัตราโต๊ะความเข้าใจผิดที่ว่า "ปริมาตรที่สูงขึ้นยิ่งดีกว่า" ควรถูกหลีกเลี่ยง การจับคู่ทางวิทยาศาสตร์ควรถูกทําขึ้นบนพื้นฐานของรายละเอียดของอุปกรณ์ที่ถูกทดสอบและมาตรฐานอุตสาหกรรมบทความนี้จะเริ่มต้นด้วยการนิยามหลักของสามปารามิเตอร์, สงสัยทัศน์การคัดเลือก, ปัจจัยที่มีอิทธิพลและข้อเสนอทางปฏิบัติ,การให้บริการผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมด้วยคู่มือการคัดเลือกเชิงมืออาชีพและปฏิบัติ

I. หลักเกณฑ์การคัดเลือก: ระบุความต้องการหลักและหลักเกณฑ์การคัดเลือกแอนเกอร์

โลจิกหลักของการคัดเลือกคือ "ความต้องการที่ตรงกัน"ก่อนที่จะหารือถึงปารามิเตอร์หลักสาม,ต้องมีการชี้แจงหลักฐานพื้นฐานสองหลัก เพื่อหลีกเลี่ยงการคัดเลือกที่ค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างรวมถึงอัตรามุมระยะ, ระยะเร่ง, และระยะการทํางานของDUT/IMUนี่เป็นพื้นฐานหลักในการคัดเลือก,การจําแนกระหว่างกรณีต่าง ๆ เช่น การปรับระดับสแตตติก, การจําลองแบบไดนามิก, และการทดสอบผลงานอย่างรุนแรง,การจําลองครึ่งฟิสิกส์ในสาขาอากาศศาสตร์ต้องการผลงานแบบไดนามิกสูงกว่า,ขณะที่การปรับระดับ IMU ในอุตสาหกรรมทั่วไปเน้นความแม่นยําและความมั่นคง,ต้องปฏิบัติตามมาตรฐานด้านอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง,เช่นมาตรฐานกองทัพ GJB 2884-97 "มาตรฐานทั่วไปสําหรับ เครื่องหมุนจําลองการเคลื่อนไหวมุมสามแกน"เพื่อให้แน่ใจว่าการคัดเลือกจะตอบสนองความต้องการความสอดคล้องกับการทดสอบ

II.อัตรามุม: การตอบสนองแบบไดนามิกของDUT ,ความแม่นยําและระยะการสมดุล

(I) การนิยามและการคัดเลือกหลักหลัก

อัตรามุมอ้างอิงมุมหมุนของแกนแต่ละของอัตราตารางต่อหน่วยเวลา,วัดใน °/sมันแบ่งออกเป็น 3 ตัวชี้วัดหลัก:ระยะความแม่นยําของอัตราการจ่าย และความมั่นคงของอัตราการจ่ายอัตรามุมความต้องการของชิ้นทดสอบขณะที่การสมดุลการทดสอบความแม่นยําและค่าอุปกรณ์" อัตรามุมภายใน, กลาง, และกรอบภายนอกของสามแกนอัตราตารางโดยทั่วไปแตกต่างกัน,โดยกรอบภายในโดยทั่วไปมีช่วงความเร็วที่ใหญ่ที่สุดและกรอบภายนอกเล็กที่สุด.การจับคู่ต้องทําแยกกัน โดยพิจารณาจากตําแหน่งการติดตั้งของชิ้นทดสอบและความต้องการในการทดสอบ

(II) จุดสําคัญในการเลือก

1. การเลือกช่วงการวัด: ต้องตอบสนองความต้องการของ "ความเร็วมุมสูงสุดของ DUT × ปัจจัยความปลอดภัย (1.2 ~ 1.5) ".นี้หลีกเลี่ยงระยะที่ไม่เพียงพอที่นําไปสู่ความล้มเหลวในการสมบูรณ์แบบการทดสอบสุดยอดในขณะที่ยังป้องกันระยะทางที่มากเกินไปจากการสูญเสียรายละเอียดและการเพิ่มต้นทุนถ้าขั้นสูงสุดอัตรามุมของจิโรสโกป MEMS ที่กําลังทดสอบคือ ± 200°/s, ระยะความเร็วมุมของแกนที่ตรงกันของอัตราตารางควรเป็น ±240°/s~±300°/s หากใช้สําหรับการทดสอบการนําทางโดยเฉพาะของ UAV, ความเร็วมุมสูงสุดของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบสามารถถึง 800°/s,แล้ว aอัตราโต๊ะที่มีช่วงที่ไม่น้อยกว่า ± 1000 ° / s (ปัจจัยความปลอดภัย 1.25) ควรเลือก,ระยะความเร็วของการจําลองสามแกนความแม่นยําสูงอัตราตารางโดยทั่วไป 0.001 ° / s ~ 400 ° / s สําหรับกรอบภายใน 0.001 ° / s ~ 300 ° / s สําหรับกรอบกลางและ 0.001 ° / s ~ 200 ° / s สําหรับกรอบภายนอก,ซึ่งสามารถครอบคลุมความต้องการในการทดสอบของส่วนใหญ่ของด้านอากาศและอุตสาหกรรม

2ความแม่นยําและความมั่นคง: ความแม่นยําของอัตราการทดสอบมีผลต่อความแม่นยําของการปรับขนาดของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ (DUT),ปกติแสดงเป็นความผิดพลาดสัมพันธ์.ความต้องการความแม่นยําแตกต่างกันระหว่างช่วงอัตรา;ตัวอย่างเช่น เมื่อ ω ≤ 1°/s ความแม่นยําต้องถึง 2 × 10−3(1 ° วิธีการเฉลี่ย)และเมื่อ ω ≥ 10°/s ความแม่นยําต้องถึง 2 × 10−5 (วิธีเฉลี่ย 360°) ความมั่นคงของอัตรากําหนดความมั่นคงของสัญญาณระหว่างการทดสอบแบบไดนามิกและต้องปรับตามความรู้สึกของ DUT.ตัวอย่างเช่น การทดสอบไจโรสโกปไฟเบอร์ออปติก ความละเอียดสูงอัตราตารางที่มีความมั่นคงของอัตรา ≤ 2 × 10−5หลีกเลี่ยงความสับสนในอัตราที่นํามาซึ่งความผิดพลาดในการทดสอบ

3. การพิจารณาฉากเฉพาะ: สําหรับการทดสอบความเร็วต่ํา (เช่น 0.001 ° / s ~ 0.1 ° / s), ความสนใจควรถูกให้กับความมั่นคงของอัตราโต๊ะในความเร็วต่ําในการทดสอบความเร็วสูง (ตัวอย่างเช่น ≥ 300 ° / s)อัตราระบบขับเคลื่อนของโต๊ะและผลการระบายความร้อนของมันเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือน ความร้อนเกิน และปัญหาอื่น ๆ ที่อาจส่งผลต่อความแม่นยําของการทดสอบในระหว่างการทํางานความเร็วสูง,ความละเอียดของความเร็วมุมต้องตรงกับความต้องการของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ (DUT).โดยทั่วไปอัตราความละเอียดของอัตราการตารางควรไม่น้อยกว่า 1/10 ของ DUT ของอัตรามุมการแก้ไข.ตัวอย่างเช่น ถ้า DUTอัตรามุมความละเอียด 0.001°/s,รายการอัตราความละเอียดความเร็วของตารางควรเป็นอย่างน้อย 0.0001°/s 

III การเร่ง: สามารถปรับปรุงความต้องการการจําลองแบบไดนามิก,การปรับสัดส่วนความเร็วการตอบสนองและความจุภาระ

(I) การนิยามและการคัดเลือกหลักหลัก  

ความเร่งมุมหมายถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วมุมของแต่ละแกนของอัตราโต๊ะวัดใน °/s2.มันสะท้อนถึงอัตราความสามารถในการตอบสนองแบบไดนามิกของตาราง.หลักการคัดเลือกแกนคือที่จะ "สอดคล้องกับช่วงความเร่งมุมของชิ้นทดสอบขณะที่การสมดุลอัตราความเร็วการตอบสนองอัตราตารางสามารถจําลองการเปลี่ยนแปลงทัศนคติของชิ้นทดสอบในขณะที่ทํางานจริง,เช่น การขึ้นเครื่องบิน การหัน และการเบรกฉุกเฉิน.ผลประกอบการของมันเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอัตราเครื่องขับเคลื่อนโต๊ะ เครื่องส่งและระบบควบคุม

(II) จุดสําคัญในการเลือก

1.การวัดการเลือกระยะ: ตามเหตุผลเดียวกันกับอัตรามุมการเลือกช่วงระยะเวลาต้องตอบสนองความต้องการของ 'ความเร่งมุมสูงสุดของส่วนประกอบที่วัด × ปัจจัยความปลอดภัย (1.2 ~ 1.5) 'ความต้องการของความเร่งมุมแตกต่างกันอย่างสําคัญระหว่างส่วนประกอบที่วัดได้ต่างกัน.ตัวอย่างเช่น ความเร่งมุมสูงสุดของ IMU อุตสาหกรรมทั่วไปคือ ± 500°/s2,ขณะที่ความเร่งมุมสูงสุดของเครื่อง gyroscope สากลบินสามารถบรรลุได้มากกว่า ± 2000°/s2.ซึ่งตรงกับอัตราตารางต้องเลือกด้วยช่วงความเร่งมุมของ ± 600°/s2 ~ ± 3000°/s2 ในผลิตภัณฑ์จริง, ความเร่งมุมสูงสุดของเครื่องยนต์ 3 แกนความแม่นยําสูงการจําลองอัตราตารางโดยทั่วไป ±2500°/s2 สําหรับกรอบภายใน, ±2000°/s2 สําหรับกรอบกลาง และ ±1500°/s2 สําหรับกรอบภายนอก,ที่สามารถปรับตัวให้กับความต้องการในการทดสอบแบบไดนามิกของอุปกรณ์การนําทางแบบอินเนอร์เซียลระดับสูง

2ความเร็วการตอบสนองและเส้นตรง: ความเร็วการตอบสนองของความเร่งมุมกําหนดว่าอัตราตารางสามารถจําลองการเปลี่ยนแปลงทัศนคติอย่างรวดเร็ว.มันต้องตรงกับเวลาตอบสนองแบบไดนามิกของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ (DUT), ยิ่งเหมาะสําหรับการทดสอบการจําลองไดนามิกความเร็วสูงความเส้นตรงของความเร่งมุมต้องตอบสนองความต้องการในการทดสอบ,โดยทั่วไปต้องการความเส้นตรง ≤ ± 0.1% FS,เพื่อหลีกเลี่ยงความผิดพลาดที่ไม่เป็นเส้นตรง ที่ส่งผลกระทบต่อความแม่นยําของข้อมูลการทดสอบ,ต้องให้ความสําคัญกับความเรียบร้อยของอัตราความเร่งและความช้าของโต๊ะถึงป้องกันการกระแทกระหว่างการเร่งและความช้าที่อาจทําลาย DUT หรือนําเข้าความผิดพลาดในการทดสอบ

3.ภาระและผลกระทบทางโครงสร้าง: ผลการเร่งมุมของอัตราตารางได้รับผลกระทบจากน้ําหนักภาระและขนาด;ภาระยิ่งใหญ่,สูงกว่าขีดจํากัดด้านบนของความเร่งมุม,เมื่อเลือกอัตราตาราง, น้ําหนักและขนาดการติดตั้งของชิ้นงานต้องพิจารณาถึงให้แน่ใจว่าอัตราตารางยังสามารถบรรลุขอบความเร่งมุมที่ต้องการภายใต้ภาระปริมาณถ้าชิ้นงาน(รวมถึงเครื่องมือ)น้ําหนัก 45 kg,aอัตราโต๊ะที่มีภาระเบอร์ไม่ต่ํากว่า 45 kg และสามารถบรรลุความเร่งมุมเป้าหมายภายใต้ภาระนั้นในขณะเดียวกัน การตัดของอัตราสามแกนของโต๊ะ (ปกติต้องการรัศมีภายใน 0.5 mm) และความตั้งค่าของระบบแกนต้องพิจารณาเพื่อหลีกเลี่ยงความเบี่ยงในการติดตั้งภาระที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการเร่งมุม

IV ระยะมุมสวิง: ครอบคลุมการทํางานทัศนคติของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ,การปรับตัวให้เข้ากับการติดตั้งและการทดสอบ

(I) การนิยามและการคัดเลือกหลักหลัก

ระยะมุมสวิง (ระยะมุมหมุน) หมายถึงระยะมุมสูงสุดที่แกนของอัตราโต๊ะสามารถหมุน.มันแบ่งออกเป็นสองประเภท: การหมุนต่อเนื่องและมุมจํากัด.หลักการคัดเลือกหลักคือ "ครอบคลุมทุกคนที่ทํางานทัศนคติของชิ้นทดสอบโดยคํานึงถึงพื้นที่ติดตั้งและการทดสอบความสะดวกสบาย" สามแกนของสามแกนอัตราโต๊ะ (โดยทั่วไปแกนม้วน, แกน pitch, และแกน yaw) มีช่วงมุม swing ที่แตกต่างกันและการคัดเลือกควรขึ้นอยู่กับทัศนคติความต้องการของชิ้นทดสอบ.ในขณะเดียวกันปัญหาของการขัดขวางแกนต้องพิจารณาถึงหลีกเลี่ยงทัศนคติจํากัดความขัดแย้งเมื่อหลายแกนเชื่อมต่อกัน

(II) จุดสําคัญในการเลือก

1.การวัดการเลือกระยะ: ระยะต้องครอบคลุมระยะการทํางานจริงของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบอย่างเต็มที่ถึงหลีกเลี่ยงจุดตาบอด,ระยะมุมสับสนของระบบจราจรแบบอินเนอร์เซียลของ UAV คือ ±90° ระยะมุมสับสนคือ ±180° และระยะมุมสับสนคือ ±360°.ซึ่งตรงกับอัตราโต๊ะควรเลือกด้วยช่วงมุมสวิง ± 90° ของแกน pitch, ± 180° ของแกน yaw และ 360° ของแกน roll การหมุนต่อเนื่อง,ระยะมุมสวิงสามารถลดลงอย่างเหมาะสมตามความต้องการในการปรับขนาดถึงลดต้นทุนอุปกรณ์,บางสามแกนอัตราตารางรองรับการหมุนต่อเนื่องไม่สิ้นสุดของสามแกน,ที่สามารถปรับตัวให้กับฉากที่ต้องการการจําลองอารมณ์แบบเต็มที่,เช่น การทดสอบเครื่องบินแบบซิมูเลอร์แบบครึ่งฟิสิกส์

2หมุนการแทรกแซงและพื้นที่การติดตั้ง:อัตราตาราง, ให้ความสนใจในรูปแบบโครงสร้างของมัน (เช่น,-O-O โครงสร้าง)ถึงหลีกเลี่ยงการแทรกแซงมุมระหว่างการเชื่อมต่อหลายแกน,ซึ่งอาจป้องกันเป้าหมายทัศนคติจากการบรรลุ,พิจารณาขนาดการติดตั้งของชิ้นทดสอบถึงให้มีพื้นที่ติดตั้งเพียงพอสําหรับอัตราตาราง.ตัวอย่างเช่น ถ้าชิ้นทดสอบมีขนาด 400mm × 400mm × 400mm,เลือก aอัตราโต๊ะที่มีพื้นที่ติดตั้งภาระไม่น้อยกว่าขนาดนั้นถึงหลีกเลี่ยงการจํากัดช่วงมุมสวิงหลังจากการติดตั้ง,ความแม่นยําของมุมสวิงต้องตรงกับความต้องการในการทดสอบ,โดยทั่วไปต้องการความแม่นยําของมุมสวิง ≤ ± 0.001°และความแม่นยําของความซ้ําได้ ≤ ± 0.0005°ถึงให้ความแม่นยําทัศนคติการตั้งตําแหน่ง

3.ฉากเฉพาะ การปรับปรุง: สําหรับฉากทดสอบที่ต้องการการหมุนต่อเนื่องระยะยาว (เช่นการทดสอบความมั่นคงระยะยาวของจิโรสโกป), aอัตราโต๊ะที่รองรับการหมุนต่อเนื่อง 360 ° และมีฟังก์ชันล็อคตัวเอง ควรเลือกเพื่อหลีกเลี่ยงการหันหันระหว่างการหมุน,ความแม่นยําของการหมุนของอัตราตาราง (ปกติ ± 0.001° ~ ± 0.002°)ถึงรับรองความแม่นยําของการตั้งตําแหน่งมุมสวิง.ในขณะเดียวกันอัตราตารางที่ติดตั้งเครื่องปรับรหัสสมบูรณ์ สามารถเลือก,ที่ไม่ต้องการการปรับขนาดใหม่ 0 หลังการขาดพลังงาน,ทําให้การทดสอบมีประสิทธิภาพมากขึ้น

V. การคัดเลือกที่ประสานกันของปริมาตรหลักสาม: การหลีกเลี่ยงอุปสรรคและการ ประสบ ความ เหมาะสม ที่ สุด

อัตรามุม, ความเร่งและช่วงมุมสวิงไม่ใช่การเลือกที่อิสระ;ทั้งสามอย่างต้องสอดคล้องกันอย่างสอดคล้อง.นอกจากนี้ คุณสมบัติของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบ สถานการณ์การทดสอบ และงบประมาณค่าใช้จ่ายควรจะพิจารณาเพื่อหลีกเลี่ยงอุปสรรคการคัดเลือกทั่วไปต่อไปนี้:

1.ความเข้าใจผิด1: ปริมาตรที่สูงขึ้นก็ดีขึ้น ปริมาตรที่สูงเกินจะเพิ่มต้นทุนอุปกรณ์ได้อย่างมากและเช่น,การทดสอบ IMU อุตสาหกรรมทั่วไปไม่จําเป็นต้องอัตราโต๊ะที่มีความเร่งมุม ≥2000°/s2 และอัตรามุม≥ 400°/s.การเลือกอุปกรณ์ที่ตรงกับพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ที่กําลังทดสอบเพียงพอ,ขณะที่ลดต้นทุนการจัดซื้อและการบํารุงรักษา

2ความเข้าใจผิดที่สอง: ละเว้นผลประกอบการประสานงานแกน การเลือกบางครั้งมุ่งเน้นเฉพาะพารามิเตอร์แกนเดียว,การละเลยการประสานงานผลงานในระหว่างการเชื่อมต่อหลายแกน,ส่งผลให้เกิดปัญหา เช่น การแทรกแซงท่าทางและความแม่นยําที่ลดลงระหว่างการทดสอบ,รายการอัตราโต๊ะมีแกนเดียวอัตรามุมและความเร่งสามารถตอบสนองความต้องการ,แต่ระหว่างการเชื่อมต่อหลายแกน,กรอบภายนอกอัตรามุมจํากัดความเร่งในกรอบทําให้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะทําซิมูเลนที่ซับซ้อน

3ความเข้าใจผิดที่ 3: ละเว้นความต้องการสิ่งแวดล้อมและมาตรฐาน ในสภาพแวดล้อมการทดสอบพิเศษ เช่น อุณหภูมิสูง อุณหภูมิต่ํา และระยะว่าง,ปริมาตรหลักสามของอัตราโต๊ะจะได้รับผลกระทบ.เมื่อเลือกอัตราตาราง, มันจําเป็นต้องเลือก tอัตราโต๊ะที่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อม,มันจําเป็นต้องปฏิบัติตามมาตรฐานของอุตสาหกรรมอย่างเคร่งครัด.ตัวอย่างเช่น การทดสอบทางทหารต้องสอดคล้องกับมาตรฐาน เช่น GJB 2884-97 และ GJB 1801-93ถึงให้แน่ใจว่าข้อมูลการทดสอบเป็นความสอดคล้องและเป็นจริง

4ความเข้าใจผิดที่ 4: การละเว้นผลกระทบของการขัดขวางแกนอัตราตาราง (ความรู้สึกข้ามแกน) จะส่งผลกระทบต่อความแม่นยําของการวัดของปริมาตรหลักสาม.ในทางสมบูรณ์แบบ, สามแกนควรเป็นแบบตรงตรง.ในการเลือกตัวจริง ควรให้ความสนใจกับดัชนีความรู้สึกข้ามแกน (ปกติต้อง ≤ 1%)ถึงหลีกเลี่ยงการเคลื่อนไหวของแกนหนึ่งที่รบกวนการวัดปารามิเตอร์ของแกนอื่น ๆ

-RUYANG-