随机误差对相控阵天线的副瓣影响分析

以一维均匀直线阵为模型,利用概率统计的方法分析了随机幅度误差与随机相位误差对于相控阵天线波束副瓣电平的影响,给出了详细的推导过程及波束峰值副瓣电平的闭式表达式,并进行了计算机仿真验证和比较.仿真结果表明,理论公式推导得到的峰值副瓣电平与仿真结果吻合良好.     

射频仿真多辐射中心方案设计及幅相误差分析

现有的射频仿真系统在单通道中同一时间只能模拟一个辐射中心,因此难以对多目标与分布式杂波进行仿真。通过改进原有馈电电路并调整开关矩阵与阵列天线的连接顺序,现提出了一套新型的多辐射中心仿真系统的设计方案。新方案能够在单通道单周期中模拟两个辐射中心,为在经费有限、通道数量较少的条件下,模拟多目标和分布式杂波提供了技术基础。为了验证新方案的可行性,利用计算机仿真分析了新型方案引入的幅、相误差对辐射中心位置精度的影响,得出了几种情况下位置误差的统计分布。仿真结果表明,虽然新型方案中的位置误差相对更大些,但其辐射中心的位置精度仍然达到了仿真系统的技术要求,新型方案是可行的。     

电子罗盘安装误差标定与补偿方法研究

针对地磁导航系统在实际应用中由于电子罗盘安装误差而影响导航系统测量精度的问题,提出了一种有效的标定补偿安装误差角的方法.在分析电子罗盘安装误差角产生机理的基础上,建立了安装误差模型,推导了安装误差角的补偿公式,提出了安装误差角标定方案.通过计算机仿真验证了安装误差角求解算法的正确性.在不同倾角平面上进行了安装误差角标定试验,提出实际操作中对标定平面的要求并验证了补偿结果.     

关于射频目标跟踪半实物仿真系统设计北大核心CSCD

在雷达精确制导中,需要通过精确控制自动地把导弹引向目标。在研发测试过程中一般使用射频目标跟踪半实物仿真系统,通过控制天线阵馈电方案模拟目标位置,使三轴模拟转台控制导引头指向目标位置来测量精度。但是磨损等原因使得三轴模拟转台产生的机械误差和在天线阵设计过程中产生的计算误差都会对测试精度产生影响。根据以上提出了估算转台机械误差和天线阵计算误差对于制导系统精度影响的方法。转台误差的影响分析利用了多种坐标系转换,在计算误差的分析过程中使用了误差圆的概念,给出了计算误差对制导系统精度影响的分析方法。仿真结果表明,上述方法能够对使半实物仿真系统的测试精度进行较好优化,最终提高雷达制导精度。     

半实物仿真系统产品安装误差对仿真精度影响研究

针对半实物仿真系统产品安装误差对仿真精度的影响进行了研究.通过分析安装误差对捷联导引头和非捷联导引头视线运动模拟的影响机理,完成了针对两种模式导引头的视线运动模拟误差建模,并在建模的基础上提出了误差补偿方案和补偿算法.     

数控加工刀具变形误差补偿技术研究

在数控铣削加工的研究中,刀具变形引起的加工误差对工件的加工精度影响较大.研究了一种考虑切屑厚度影响的切削力模型,建立了由切削力引起的刀具变形加工误差的分析模型.为了提高加工精度,提出了一种线性迭代误差补偿算法,方法主要对由切削力引起的刀具变形产生的切削误差进行循环迭代补偿.通过应用数控加工中心,方案进行了验证,对补偿后...     

一种星敏感器安装误差标定模型仿真研究

安装误差对星敏感器姿态确定精度有严重影响,需对其进行有效的标定与补偿。为此提出了一种以星敏感器量测信息为依据的安装误差快速标定模型和方法。该方法通过分析星敏感器输出的姿态信息与安装误差之间耦合关系,建立四位置下星敏感器测量信息及相对位置关系与安装误差的观测模型,在此基础上推导了安装误差标定及补偿算法。仿真表明,该法能够实现对星敏感器安装误差的高精度标定,可有效提高星光天文定姿的精度,对星敏感器的高精度应用具有重要的理论意义和实际参考价值。     

机载安装误差对捷联惯导系统的综合影响研究

机载惯导系统的安装误差会引起加速度计输出中的附加干扰加速度,以及陀螺仪输出中的陀螺漂移,从而对惯导系统产生影响。针对捷联惯导系统(SINS)中的机载安装误差进行了深入全面的研究,推导出角安装误差和位置安装误差同时存在时系统的误差模型,并对机载安装误差给导航系统精度带来的影响进行了系统仿真。仿真结果表明:安装角误差和位置误差对于惯导系统的精度带来不可忽视的影响,将会引起惯导系统的迅速发散,必须对其加以补偿。该研究对于提高SINS的对准精度提供了理论依据,具有较好的工程应用价值。     

关节臂测量机的机械结构和空间误差补偿分析

研究关节测量机优化测量精度问题,目前关节臂测量机在测量技术上还不成熟,对关节臂补偿目前尚难.关节臂测量误差补偿传统的方法是采用最小二乘法求解多个误差项目的最优解、求解角度、杆长、偏置、偏摆微分误差系数矩阵,在工程实践中这样做很难取得理想的效果.为解决上述问题,提出采用D-H方法设计关节臂坐标测量机的机械结构进行运动学建立模型并进行仿真,分析了各种运动学参数对关节臂测量精度的影响,并对误差进行分离处理,使得测量精度达到0.05mm以内.结果表明满足了关节臂设计的要求.     

对射频仿真系统中目标精度的分析

目标位置精度在射频仿真系统中对武器系统测量误差分析至关重要。依据电磁理论,给出了目标视在角位置方程。同时进一步分析了影响目标位置精度的几个重要因素,并通过仿真说明其影响的程度。通过对误差的分析,可以在实际测量中改进和修正测量误差以提高测量精度,因此在工程上具有重要的参考价值。     

Limitations on maximal tracking accuracy

This paper studies optimal tracking performance issues pertaining to finite-dimensional, linear, time-invariant feedback control systems. The problem under consideration amounts to determining the minimal tracking error between the output and reference signals of a feedback system, attainable by all possible stabilizing compensators. An integral square error criterion is used as a measure for the tracking error, and explicit expressions are derived for this minimal tracking error with respect to step reference signals. It is shown that plant nonminimum phase zeros have a negative effect on a feedback system's ability to reduce the tracking error, and that in a multivariable system this effect results in a way depending on not only the zero locations, but also the zero directions. It is also shown that if unity feedback structure is used for tracking purposes, plant nonminimum phase zeros and unstable poles can together play a particularly detrimental role in the achievable tracking performance, especially when the zeros and poles are nearby and their directions are closely aligned. On the other hand, if a two parameter controller structure is used, the achievable tracking performance depends only on the plant nonminimum phase zeros     

SAR系统收发通道幅相误差实时校正

分辨率是衡量合成孔径雷达系统性能的重要指标，由于系统收发通道带内幅相误差的存在会造成回波信号失真，相应的脉冲压缩效果也随之恶化，继而影响SAR成像的距离向分辨率。为对其进行实时校正，提出用相关加窗法提取误差，并用复切比雪夫逼近法设计复系数FIR滤波器的方案。结果显示，校正后的脉冲压缩效果得到改善，且校正效果与FIR阶数有关。最后得出校正后的峰值旁瓣比和积分旁瓣比会随着滤波器阶数增加而降低，并趋于稳定的结论。     

基于高频信号注入SPMSM无位置传感器控制系统

针对面贴式永磁同步电机(SPMSM),在高频信号注入无位置传感器运行控制中的系统不稳定因素及位置估计误差,研究一种改进的调制方法及位置补偿控制方法.在分析高频信号注入法的基础上,深入分析了信号调制中滤波器的相位偏移对系统稳定性的影响,以及电机高频模型不精确导致的位置估计误差.通过在Matlab/Simulink中搭建模型系统仿真和在dSPACE系统仿真平台实验的方法对控制系统进行设计验证.仿真及实验结果表明了带有改进的调制方法及位置补偿方法的控制系统具有良好稳定性及位置误差补偿效果.     

消偏光纤陀螺径向磁场问题的理论研究

消偏光纤陀螺,由于单模光纤的不理想,外界磁场会对在光纤中转播的偏振光产生作用(Faraday 效应),而产生一个与磁场有关的附加的非互易相位差.基于单色光,对径向磁场作用下的整个陀螺系统进行理论推导、分析,给出仿真结果和实验结果,并提出减小径向磁场作用下的Faraday非互易相位差的方法.     

零相差跟踪控制器增益特性处理技术

零相差跟踪控制系统增益误差随频率升高而增大, 同时零相差跟踪控制器对高频噪声有放大作用. 为了解决以上问题, 本文研究了一种对零相差跟踪控制器增益特性的处理方法. 采用了求解优化问题的思想, 通过对优化目标函数及约束条件的设置, 使设计得到的补偿器具有低频段增益误差补偿, 高频段增益衰减的性能. 文中详细介绍了补偿器的设计过程, 理论推导了参数计算公式. 比较仿真结果表明, 所设计的补偿器有效地提高了轨迹跟踪精度, 减小了控制器输出噪声含量, 有利于提高运动平稳性, 对工程实践具有参考价值.     

Optimal Performance in Tracking Stochastic Signal Under Disturbance Rejection

The analysis method of optimal tracking performance is proposed for multiple‐input multiple‐output (MIMO) linear time‐invariant (LTI) systems under disturbance rejection. An H₂ criterion of the error signal between the output of the plant and the reference signal is used as a measure for the tracking performance. Spectral factorization is applied to obtain the optimal solution of the system tracking error. The explicit expressions are derived for this minimal tracking error with respect to random reference signals under disturbance rejection. It is shown that the nonminimum phase zeros, the zero direction, the unstable poles, the pole direction of a given plant, statistical characteristics of the reference input signal, and disturbance signal have a negative effect on a feedback system's ability to reduce the system error with disturbance rejection. The results show that the optimal tracking performance will further be damaged because of disturbance rejection. Some typical examples are given to illustrate the theoretical results.     

两种消偏陀螺的轴向磁场灵敏度

运用琼斯矩阵,分别建立了轴向磁场作用下,单消偏陀螺系统和双消偏陀螺系统产生Faraday非互易相位差的理论模型.导出了两种系统的非互易相位差的表达式,并对其进行理论分析和仿真,最后给出两种系统轴向磁场作用下的实验结果.提出:采用双消偏系统并使得两个消偏器的45°误差之和趋于0,可以在很大程度上减小消偏陀螺的轴向磁场灵敏度.     

九点五态控制器作用下迟延系统的稳定性分析

九点五态控制器是根据偏差和偏差变化率，在相平面上采用不同的作用力以达到控制要求的控制器。该文介绍了九点五态控制器分别在0型系统和Ⅰ型系统的迟延系统作用下稳定性分析，并且比较了在相同对象下施加不同的作用力和在不同对象下施加同样的作用力下的控制效果。从而得出：对于任意的带延迟的二阶对象在任意小的允许误差要求下，总能找到满足基本运行条件的一组作用力使控制系统满足允许误差要求，达到系统稳定。     

Residual intensity modulation in resonator fiber optic gyros with sinusoidal wave phase modulation

We present how residual intensity modulation （RIM） affects the performance of a resonator fiber optic gyro （R-FOG） through a sinusoidal wave phase modulation technique. The expression for the R-FOG system＇s demodulation curve under RIM is obtained. Through numerical simulation with different RIM coefficients and modulation frequencies, we find that a zero deviation is induced by the RIM effect on the demodulation curve, and this zero deviation varies with the RIM coefficient and modulation frequency. The expression for the system error due to this zero deviation is derived. Simulation results show that the RIM-induced error varies with the RIM coefficient and modulation frequency. There also exists optimum values for the RIM coefficient and modulation frequency to totally eliminate the RIM-induced error, and the error increases as the RIM coefficient or modulation frequency deviates from its optimum value; however, in practical situations, these two parameters would not be exactly fixed but fluctuate from their respective optimum values, and a large system error is induced even if there exists a very small deviation of these two critical parameters from their optimum values. Simulation results indicate that the RIM-induced error should be considered when designing and evaluating an R-FOG system.     

基于激光测距与RFID的隧道局部定位方法研究

针对铁路隧道接触网作业平台在隧道内局部高精度要求的横纵向定位进行了研究，提出一种基于激光测距与射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）的定位方法；首先利用激光测距传感器实现横向定位，通过实时检测传感器数据有效性与动态组合数据实现定位与抗干扰，其次基于RFID相位提出两阶段纵向定位方法，通过第一阶段基于标签相位变化率的粗定位将定位结果限制在单个标签区间，第二阶段精定位通过基于合理约束条件的标签布置间距消除相位缠绕的影响，最终通过相位差双曲线定位实现纵向定位；实验结果表明：提出方法实现了实验环境下0.005m的平均横向定位误差与0.07m的平均纵向定位误差，并且具有一定的抗干扰能力，能够在低硬件成本与布置条件下满足隧道作业平台的局部高精度定位。