三种直升机旋翼共锥度测量新方法

直升机旋翼共锥度是旋翼动平衡测量的一个重要参数;它直接影响直升机机动性能、安全性能等多方面重要指标;针对在旋翼高速旋转的状态下测量共锥度值的系统特点,介绍了3种基于摄像机成像的直升机旋翼共锥度测量新方法,利用摄像机采集光源在桨叶上的成像信息,对图像进行处理、计算,从而得到直升机旋翼的共锥度值;对每种方法的基本结构、计算方法进行了较详细的介绍,该方法结构简单,安装方便,可实现对直升机旋翼共锥度值较高精度的测量,具有较高的实用价值.     

一种激光测距装置在旋翼共锥度测量中的应用

直升机旋翼共锥度是旋翼动平衡测量的一个重要参数。它直接影响直升机机动性能、安全性能等多方面重要指标。针对在旋翼高速旋转的状态下测量共锥度值的系统特点,设计了一种激光测距装置,利用激光和反光镜构成三角形光路,在反光镜上标记矩形刻线,利用矩形刻线在摄像机靶面上的成像信息求出反光镜的位置角度信息,进而利用三角形几何原理计算被测点到激光测距装置的距离。从而实现距离测量。将其用于直升机旋翼共锥度测量中,可实现对直升机旋翼共锥度值的非接触、高精度测量。对该装置的结构和计算过程进行了简要介绍。该装置具有结构简单、使用方便、精度较高、支架非结构性形变对测量结果无影响的特点。     

基于光斑成像的直升机旋翼共锥度测量方法

直升机旋翼共锥度值是直升机旋翼动平衡试验中测试的一项重要指标,它关系到直升机的安全和各方面性能,针对在旋翼高速旋转的动态下进行旋翼共锥度测量的特点,设计了一种基于光斑成像的直升机旋翼共锥度测量方法,给出了系统基本构成和测量原理,并进行了系统误差分析;该方法是一种非接触式的测量方法,在测量旋翼锥度差的同时,还可以测出桨叶的桨距角,可实现对直升机旋翼共锥度较高精度的测量;该方法具有较高的实际应用价值。     

旋翼共锥度测量技术的研究

1 引言 旋翼共锥度的测量,是直升机生产、维护中的重要检查项目.但由于共锥度的测量是在旋翼高速旋转的动态下进行,所以在过去一直存在着测量难度较大、测量精度较差的问题.随着光电技术、电子技术,特别是信息技术的发展,使得对旋翼共锥度的测量现在已能做到用多种测量方法简单、快速、高精度地进行. 本文通过介绍两种近期研究开发的共锥度测量方法及其装置,试图说明利用现代信息技术来改进和完善共锥度测量技术的方法和思路. 注:旋翼共锥度的测量是对旋翼的动平衡测量的一个主要项目,本文将单独对共锥度的测量予以论述.     

基于翼尖加速度的旋翼共锥度测量方法研究

在直升机旋翼动平衡试验中,旋翼共锥度值是一重要的试验参数,它关系到直升机机动性能、安全性能等多方面重要指标。针对目前所采用的测量方法存在测量精度低、测量难度大以及测量点固定等缺点,在分析旋翼动态特性的基础上,提出利用多加速度传感器测量旋翼翼尖加速度信号,然后采用频域二次积分的方法得到旋翼翼尖位移,根据同一时刻旋翼之间的位移曲线关系,方便的计算出旋翼共锥度值。试验结果表明,此方法可以实现旋翼运动过程中,旋翼任意旋转位置上的共锥度测量。     

基于PCNN的桨叶图像提取及锥度测量

针对目前对直升机桨叶共锥度测量难度大、精度低、无法对桨叶逐点测量的缺点,提出了一种应用视觉系统测量旋翼共锥度的新方法,给出了系统的总体安装方案并对系统的成像误差精度进行了分析,由于旋翼桨叶处于高速旋转状态需要实时处理的特点,提出了一种基于脉冲藕合神经网络(PCNN)的分割方法,在设计好的旋翼桨叶模型上进行了相关实验,通过与其它分割算法的对比,验证了算法的具有很高的识别率;实验结果表明:基于PCNN的分割方法具有较高的精度,适用于实时的旋翼锥度测量系统.     

旋翼菜锥度测量技术的研究

1　引言旋翼共锥度的测量 ,是直升机生产、维护中的重要检查项目。但由于共锥度的测量是在旋翼高速旋转的动态下进行 ,所以在过去一直存在着测量难度较大、测量精度较差的问题。随着光电技术、电子技术 ,特别是信息技术的发展 ,使得对旋翼共锥度的测量现在已能做到用多种测量方法简单、快速、高精度地进行。本文通过介绍两种近期研究开发的共锥度测量方法及其装置 ,试图说明利用现代信息技术来改进和完善共锥度测量技术的方法和思路。注 :旋翼共锥度的测量是对旋翼的动平衡测量的一个主要项目 ,本文将单独对共锥度的测量予以论述。　　2　直…     

基于翼尖加速度的旋翼共锥度测量方法研究

在直升机旋翼动平衡试验中,旋翼共锥度值是一重要的试验参数,它关系到直升机机动性能、安全性能等多方面重要指标.针对目前所采用的测量方法存在测量精度低、测量难度大以及测量点固定等缺点,在分析旋翼动态特性的基础上,提出利用多加速度传感器测量旋翼翼尖加速度信号,然后采用频域二次积分的方法得到旋翼翼尖位移,根据同一时刻旋翼之间的...     

直升机旋翼共锥度测试系统

本文详细介绍了利用激光测量系统实现直升机的旋翼共锥度测试的原理及信号处理方法。     

基于CAN总线的直升机旋翼共锥度测试系统

分析了直升机旋翼共锥度测量的原理,并根据CAN现场总线技术的特点,设计了信息数据采集与传输系统,使得上位机与下位机各个节点之间可以进行信息交换,进行了上位机和下位机的硬件电路设计和软件程序设计,使各个测量结果都能在控制台上显示,在实际应用中此系统得到了很好的测量效果.     

Design and experiment of an electromagnetic levitation system for a micro mirror

In this paper, the design and characterization of a contactless electromagnetic levitation and electrostatic driven microsystem is presented, which has applications for example for large scale angle rotation micro mirrors. The proposed design can levitate a fabricated aluminum micro rotor which can incorporate a mirror and control it to rotate around the vertical axis within the range of ± 180°, which enlarges the scanning angle dramatically compared with conventional torsion micro mirrors. The rotation angle of the micro rotor is detected by the change of capacitance and controlled by the electrostatic force produced by variable capacitors. The levitation of the micro rotor is realized by utilizing electromagnetic inductions. The rotation is achieved through electrostatic forces generated by a digital controller. The hybrid system design for a micro rotor, combining magnetic and electrostatic forces is introduced. The digital control strategy is based on a PID controller with bias voltage. The detection interface circuit, which is based on frequency multiplexing, is also presented in this paper. It has been experimentally shown that the proposed design can levitate a 1.65 mm radius and 8 µm thickness aluminum micro rotor to 100 µm height with 20 MHz frequency and 0.5A p-p input current. Square and slope wave input experiments were carried out. The experimental results show that the control principal is in good agreement with the simulation models and this applies as well to the time-response performance and stability.

     

一种混合步进电机优化波形控制器设计

设计了一种基于人工神经网络的步进电机驱动电压波形控制器，对步进电机原有的驱动控制电压脉冲进行修正，提高步进电机的运行速度稳定度，该方案使用人工神经网络模拟输入输出样本即角位移与电压脉冲的映射关系，使经过训练后的网络对非样本输入有好的泛化能力；该方案只使用步进电机测量角位移不需要精确获取电机内部参数，实验证明，该驱动电压波形控制器方案是一种快速、简便、有效的设计，对电机低速空载和负载效应下的速度稳定度都有好的提高。     

Stabilizing Control of an Underactuated 2‐dimensional TORA with Only Rotor Angle Measurement

One dimensional translational oscillation with a rotational actuator (TORA) system has been used as a benchmark for motivating the study of nonlinear control techniques. In this paper, a novel underactuated 2‐dimensional TORA (2DTORA), which has one actuated rotor and two unactuated translational carts, is presented. The analysis of controllability around the system's equilibriums yielded the controllable equilibriums and the constraint on physical parameters. To stabilize the system to its controllable equilibriums from any initial conditions, we propose a simple linear controller containing the rotor angle and angular velocity. The controller was derived from a proper Lyapunov function, including the system's total energy, that was used to show the passivity property of the system. In addition, a high pass filter was adopted to approximately differentiate the rotor angle so that an estimated angular velocity was used in the controller rather than measuring the actual rotor angular velocity. As a result, only the angle measurement is required for the designed feedback controller to stabilize the underactuated system. Finally, simulation results verify our control design and analysis.     

基于DM642的金字塔Lucas-Kanade光流法计算速度信息

通过垂直拍摄地面的摄像头连续抓拍两帧图像,从中计算出横纵向速度信息.该设计以TMS320DM642为核心,结合TI的VLIB视频处理库,利用VLIB中的Harris角点提取算法对特征点进行提取,并利用金字塔Lucas-Kanade光流法实现对特征点的大位移跟踪,对跟踪出来的横纵向位移信息进行筛选并利用帧率与位移之间的关系计算出速度信息.然后,将该设计与在PC机上用OpenCV实现的金字塔Lucas-Kanade光流法和SURF特征点跟踪匹配法进行比较,其结果表明该设计简易可行且具有实时性好的优点.最后在此基础上简要介绍了此设计的应用前景并对设计进行了总结.     

变速控制力矩陀螺的飞轮参数与构型倾侧角优化设计

为了在保证姿控和储能功能条件下设计出变速控制力矩陀螺(VSCMG) 簇参数, 在已有动量包络分析的基础之上, 给出了考虑飞轮调速范围存在上限和下限约束条件下的动量包络空间和储能特性分析, 提出了VSCMG簇的飞轮参数和构型倾侧角的优化设计方法. 将VSCMG簇的参数优化设计问题描述为非线性、多约束、强耦合的 单目标静态优化问题, 采用序列二次规划算法求解优化问题, 获得优化的单元参数, 并计算出动量包络面, 验证了所提出优化方法的有效性.

     

SGCMG系统框架角轨迹跟踪自适应补偿控制

作为应用在航天器上的惯性执行机构,单框架控制力矩陀螺（GSGCMG）系统框架角空间的轨迹跟踪性能对航天器姿态控制（或稳定）精度有着极大的影响,为提高SGCMG系统框架角轨迹跟踪性能,本文在轨迹跟踪控制中,采用了“PD＋自适应补偿”的控制器结构,通过分析可以发现,此种控制器不但可使轨迹跟踪误差收敛至零,实现有限时间跟踪控制,而且可使轨迹跟踪误差每一分量的绝对值指数收敛,对应用在航天器上的金宁塔形4－SGCMG系统框架角空间轨迹跟踪控制的仿真结果表明,上述控制算法是可行的。