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申请/专利权人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学

摘要：本发明涉及一种洛伦兹力磁轴承轴向磁密均匀性误差补偿方法。利用陀螺转子径向所受合外力矩得到陀螺角速率的解析关系式，通过对仿真分析的洛伦兹磁轴承工作气隙轴向磁密分布情况进行正弦拟合，结合法拉第电磁感应定律，从而在考虑洛伦兹力磁轴承轴向磁密均匀性误差的情况下得到陀螺角速率的高精度解析关系式。由于陀螺在解算角速率时考虑了轴向磁密均匀性误差，当转子径向偏转两自由度存在扰动或主动偏转时，陀螺不会因洛伦兹力磁轴承线圈中产生的感应电流而降低敏感精度。该方法有效缓解了陀螺角速率测量精度与输出力矩控制精度之间的突出矛盾。本发明属于惯性导航技术领域，可应用于航天器姿态角速率的高精度测量。

主权项：1.一种洛伦兹力磁轴承轴向磁密均匀性误差补偿方法，其特征在于：通过对仿真分析的轴向磁密分布情况进行正弦拟合，实现洛伦兹力磁轴承工作气隙轴向磁密均匀性误差补偿，可以高精度地测量陀螺两自由度角速率，具体包括以下步骤：1建立陀螺转子的动力学模型陀螺转子的径向力矩Mx，My可表示为 其中，分别代表陀螺定子坐标系相对惯性空间的角速率；分别代表定子坐标系OXfYfZf中OXf，OYf轴相对惯性空间的角加速度；Jr，Jz分别代表陀螺转子径向和轴向的转动惯量；Ω代表陀螺转子旋转角速度；分别代表陀螺转子绕定子坐标系OXfYfZf中OXf，OYf轴的偏转角速度；分别代表陀螺转子绕定子坐标系OXfYfZf中OXf，OYf轴的偏转角加速度；iα，iβ分别代表陀螺洛伦兹力磁轴承线圈驱动转子绕OXf，OYf轴的偏转电流；ki代表洛伦兹力磁轴承的力矩系数；2洛伦兹力磁轴承轴向磁密均匀性误差估计 其中，icα，icβ分别代表定子坐标系OXfYfZf中OXf，OYf轴的轴向磁密均匀性误差补偿电流大小；·代表乘号；N代表单个洛伦兹力磁轴承线圈匝数；R代表单个洛伦兹力磁轴承线圈电阻；L代表单个洛伦兹力磁轴承线圈跨度；lm代表洛伦兹力磁轴承定子半径；α，β分别代表陀螺转子绕定子坐标系OXfYfZf中OXf，OYf轴的偏转角；函数Bz代表洛伦兹力磁轴承线圈相对于转子的轴向位移z与线圈所处磁密大小的关系式；3求解陀螺角速率

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