动力调谐陀螺仪误差分析及补偿技术——陈智民
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动力调谐陀螺测井技术及应用动力调谐陀螺测井技术及应用,生产一线,蒋伟民约2948字摘要:本文介绍了一种目前国内外先进的陀螺测斜技术及现场应用情况。
该测井技术以动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量;石英加速计测量地球加速度分量,经计算机计算可得出井筒的倾斜角、方位角、工具面角等参数。
通过对井筒不同深度的测量,即可得出井身轨迹曲线。
此项测井技术可用于井身轨迹复测、钻井定向和侧钻井开窗定向等。
胜利石油管理局现河采油厂应用此项技术进行复杂断块油藏及岩性油藏中井点校正,对于落实层系局部微高,分析油藏剩余油潜力和油水动态分布,挖掘油藏潜力,提高储量动用程度获得了较好的效果。
关键词:动力调谐陀螺;测井技术;应用1、引言在油田开采初期,由于测井技术落后,钻杆在地下的实际运行轨迹并不十分清楚,而且,井上测得的深度并非井的垂直深度,在打到预定“深度”时仍未发现出油,就会得出错误的“此地无油”的结论,造成废井。
另一方面,随着油田开发过程的不断延伸,地质报废和工程报废的油井越来越多,在石油资源日益枯竭的情况下,如何使报废井及老油井焕发出新的活力,同时在新油井开发过程中,如何为钻头走向提供正确的控制信息,提高油井的产出效益比,运用现代测井技术是一种必不可少的手段。
本文介绍的动力调谐陀螺测斜仪就是能在油田生产中起着开窗侧钻、打水平井的一种仪器,该仪器以测量地球自转角速率分量来确定空间某点方位,不受地磁的影响,由此可在井下通过陀螺测量出该开窗的方位,这样可在旧井、老井下按实际油层方向重新开窗,使旧井、老井得到二次开发,大大节省了人力、物力、财力,可应用于有磁性干扰的丛式井组、加密井和存在磁屏蔽的套管、油管、钻杆内进行井眼轨迹测量或定向钻井。
因此,该测井技术的推广应用将对加速石油天然气勘探和开发步伐有着极大的推动作用。
2、测井原理动力调谐陀螺测井技术的核心部件是惯性测量组件,包括一个动力调谐速率陀螺和两个石英加速度计。
动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量;石英加速度计测量地球重力加速度分量。
• 82 •测控技术2018年第37卷第7期智能感知与仪器仪表一种基于超限学习机的电子磁罗盘非线性误差补偿方法韦宝泉,陈忠斌,林知明(华东交通大学电气与自动化工程学院,江西南昌330013)摘要:针对磁罗盘传感器非线性校正中现有方法的不足,提出采用小波函数和双曲正弦函数作为超限学 习机(ELM)的激活函数,并将此改进超限学习机用于磁罗盘的校正。
同时,阐述了传感器的非线性校 正原理,磁罗盘航向误差模型及改进超限学习机的实现过程,并分别采用B P神经网络法和传统ELM 对磁罗盘进行非线性校正。
实验结果表明,改进E LM算法补偿后最大误差为0_103。
,均方根误差为 0•0596。
,优于BP神经网络算法(补偿后最大误差为0•5。
,均方根误差为0•1805。
)和传统ELM神经网 络(补偿后最大误差为0.21°,均方根误差为0.1056°)。
关键词:电子磁罗盘;非线性校正;超限学习机;小波函数;双曲正弦函数中图分类号:TP212 文献标识码:A文章编号:1000 -8829(2018)07 -0082-05doi:10.19708/j.ckjs.2018.07.019A Nonlinear Error Compensation Method for Electronic Magnetic CompassBased on Extreme Learning MachineW E I B a o-q u a n,C H E N Z h o n g-b i n,L I N Z h i-m i n g(S c h o o l o f El e c t r i c a l a n d A u t o m a t i o n E n g i n e e r i n g, E a s t C h i n a J i a o t o n g U n i v e r s i t y, N a n c h a n g 330013, C h i n a) Abstract:I n o r d e r t o o v e r c o m e t h e d i s a d v a n t a g e s o f c o m m o n l y m e t h o d s u s e d i n n o n l i n e a r c o r r e c t i o n o f e l e ct r o n i c m a g n e t i c c o m p a s s(E M C), a n a p p r o a c h t h a t a p p l i e s w a v e l e t f u n c t i o n a n d h y p e r b o l i c s i n e f u n c t i o n a s t h ea c t i v a t i o n f u n c t i o n o f e x t r e m e l e a r n i n g m a c h i n e(E L M)i s p r e s e n t e d, t h e n t h e i m p r o v e d E L M i s u s e d f o r t h ec o r r e c t i o n o f E M C. M e a n w h i l e, t h e n o n l i n e a r c o r r e c t i o n p r i n c i p l e o f s e n s o r s, t h e r e a l i z a t i o n p r o c e s s e s o f E M Ch e a d i n g e r r o r m o d e l a n d i m p r o v e d e x t r e m e l e a r n i n g m a c h i n e(I E L M)w e r e e x p o u n d e d,a n d t h e n o n l i n e a r c o rr e c t i o n o f E M C w a s a d j u s t e d w i t h B P n e u r a l n e t w o r k a n d t h e m e t h o d o f t r a d i t i o n a l E L M, r e s p e c t i v e l y. T h e e xp e r i m e n t r e s u l t s s h o w t h e I E L M9s m a x i m u m e r r o r is 0.103°a f t e r c o m p e n s a t i o n a n d r o o t m e a n s q u a r e e r r o r is 0. 0596°, w h i c h i s b e t t e r t h a n t h a t o f B P n e u r a l n e t w o r k w h o s e m a x i m u m e r r o r a f t e r c o m p e n s a t o n i s0. 5°a n dr o o t m e a n s q u a r e e r r o r is 0.1805°,a n d t r a d i t i o n a l E L M w h o s e m a x i m u m e r r o r a f t e r c o m p e n s a t i o n i s 0• 210a n dr o o t m e a n s q u a r e e r r o r is 0.10560-Key words:e l e c t r o n i c m a g n e t i c c o m p a s s( E M C); n o n l i n e a r c o r r e c t i o n; e x t r e m e l e a r n i n g m a c h i n e( E L M); w a v e-l e t f u n c t i o n; h y p e r b o l i c s i n e f u n c t i o n磁罗盘作为一种常用的磁场测量仪器,通过测量 地球磁场在三轴磁传感器轴向上的分量来计算磁场强收稿日期:2017 -05 -24基金项目:国家自然科学基金项目(61663013);江西省自然科学基金项目(20161B A B212051);江西省教育厅科学技术项目(G J J160499)作者简介:韦宝泉(1979-),男,博士研究生,副教授,主要研究方向为信号处理与故障诊断技术。
动力调谐陀螺仪角位移测试中的数据处理技术
罗云;陈维义;沈远
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2011(031)012
【摘要】坦克炮控系统的性能测试关键为角位移的测试,因此,研制了基于动力调谐陀螺仪的角位移测试系统。
介绍了系统组成及工作原理,并着重分析了角位移测量原理和误差,以及在线实时数据处理技术。
实验结果表明:基于动力调谐陀螺仪并采用改进零点渐变算法的角位移测试系统零点漂移小,测角精度可达0.48%,完全能满足炮控系统性能测试的需求。
【总页数】4页(P90-93)
【作者】罗云;陈维义;沈远
【作者单位】海军工程大学兵器工程系,武汉430033;海军工程大学兵器工程系,武汉430033;中国人民解放军第四八零五工厂军械修理厂,上海200439
【正文语种】中文
【中图分类】TJ81
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1.动力调谐陀螺仪漂移测试与补偿系统设计 [J], 马云峰;周百令;赵立业;万振刚
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3.动力调谐挠性陀螺仪、光纤陀螺仪的测试及分析 [J], 侯煜;程明
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5.HGA-RBF网络在动力调谐陀螺仪漂移预测中的应用 [J], 李真真;王宏力;王世方;王新国
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动态环境下光纤陀螺误差辨识与补偿技术张峰;黄继勋;王颂邦【摘要】为了提高光纤陀螺在高动态环境下的测量精度,需要精确地辨识角加速度信息以便有效地补偿.针对直接对陀螺的角速度信息微分处理后得到角加速度的方法误差较大的问题,提出了将微分后的角加速度信息分为线性和非线性两个部分,其中线性部分采用Savitzky-golay最小二乘拟合,而非线性部分则采用RBF神经网络技术进行拟合.上述处理方法能更真实地反映实际物理过程,具有较强的自适应性和较好的拟合效果.通过试验验证,证明了该方法的有效性和准确性,提高了角加速度辨识精度,比直接微分的方法测量精度提高二个数量级,有效地补偿了陀螺仪在高动态环境下的测量精度.%To improve the precision of fiber optic gyroscope (FOG) in high dynamic environment,the angular acceleration must be accurately identified to make effective compensation.In view that the FOG angular acceleration obtained by direct differentially processing the FOG angle velocity information has relatively large errors,the angular acceleration information is divided into the linear part and the nonlinear part.The linear part uses savitzky-golay algorithm to carry out least square fitting,while the nonlinear part uses RBF neural network (RBF NN) method to carry out fitting.This method has more strong adaptability and has better fitting effect because it can more truly reflect the real physicalprocess.Finally,simulations are made to test and compensate the measurement errors of FOG angular velocity under high dynamic environment,which verifies that the algorithm is correct and effective,and the identification accuracy of the angular acceleration is improved by twoorders of magnitude than that of the direct differential method,showing that the proposed method can effectively compensate the FOG measurement errors under high dynamic environment.【期刊名称】《中国惯性技术学报》【年(卷),期】2016(024)006【总页数】5页(P775-779)【关键词】光纤陀螺;动态环境;角加速度;Savitzky-golay拟合;RBF神经网络【作者】张峰;黄继勋;王颂邦【作者单位】北京航天时代光电科技有限公司,北京100094;北京航天时代光电科技有限公司,北京100094;北京航天时代光电科技有限公司,北京100094【正文语种】中文【中图分类】U666.1光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的角速度敏感器[1],具有体积小、重量轻,精度高,动态响应带宽高等优点,非常适合飞行器上应用。
动力调谐陀螺动态误差的两种补偿方案
赵健;以光衢
【期刊名称】《中国惯性技术学报》
【年(卷),期】1997(000)003
【摘要】本文针对动力调谐陀螺的动态误差模型,提出了动力调谐陀螺的动态误差补偿的计算机算法。
算法中的输出值是角增量,它是二次拟和函数。
该算法具有精度高,实时性好的特点。
【总页数】3页(P17-19)
【作者】赵健;以光衢
【作者单位】北京航空航天大学
【正文语种】中文
【中图分类】V241.5
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1.动力调谐陀螺仪动态误差试验仿真器 [J], 陈熙源;万德钧
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振动式微陀螺正交误差自补偿方法刘学;陈志华;肖定邦;吴学忠;苏剑彬;侯占强;贺琨【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2012(025)009【摘要】微陀螺正交误差会影响陀螺的零偏稳定性,为了提高微陀螺的性能,必须减小正交误差.针对正交误差处理中存在的问题,推导了包含交叉耦合误差效应的驱动模态和检测模态的动力学方程,研究了交叉耦合误差引起的正交误差表达式,提出了一种正交误差闭环控制自补偿方法.通过将经正交误差幅值调幅控制的驱动位移信号闭环反馈作用到检测模态的输出,实现正交误差的自补偿.制作PCB电路测试了微陀螺的性能.正交误差自补偿后微陀螺零偏输出均值从778 mV减小到了2 mV,零偏稳定性从75°/h提高到了34.5°/h.实验结果表明,此方法是可行的.%The quadrature error results in poor zero bias stability,to improve the performance of the micro-gyroscope the quadrature error must be reduced. The kinetic equation contains the cross-coupling error in drive-mode and sense-mode were introduced, the expressions of the quadrature error induced by the cross-coupling were analyzed. A simple, yet effective approach to suppress the quadrature error was presented. The amplitude of the quadrature error had been picked up to amplitude modulate the displacement of the drive-mode, then it is injected into the output of the sense-mode, thus the quadratura error can be self-compensated. Experimental results show that the proposed solution decreases the zerobias output from 784 mV to 2 mV and increases the stability of zero bias from 75?h to 34. 5?h.【总页数】5页(P1221-1225)【作者】刘学;陈志华;肖定邦;吴学忠;苏剑彬;侯占强;贺琨【作者单位】国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TN492【相关文献】1.硅微陀螺正交误差校正方案优化 [J], 曹慧亮;王玉良;石云波;申冲;李宏生;刘俊;杨志才2.硅微陀螺仪正交误差和失调误差抑制线路 [J], 杨波;周百令;王寿荣3.硅微陀螺仪的正交误差控制分析 [J], 郑怡文;白云晖;彭超;4.硅微陀螺正交误差直流校正设计与分析 [J], 倪云舫;李宏生;杨波;黄丽斌;赵立业;王攀;刘嘉5.四质量硅微陀螺阵列的正交误差校正系统分析 [J], JI Qi-bo;ZHANG Yin-qiang;YANG Bo;LI Li-juan;LIU Qin;ZHOU Zhong-xin因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。