抖动激光陀螺幅度随机噪声概率分布的K检验

为了消除抖动偏频激光陀螺仪的动态闭锁误差,需要向正弦抖动信号中注入一具有平稳性的随机噪声,以使抖动幅度随机变化.本文对机械抖动偏频激光陀螺仪抖动加噪的物理可行性进行了理论分析,用K检验法证明了所设计的抖动噪声发生器产生的随机噪声服从高斯概率分布,满足抖动噪声注人的要求.     

环形激光陀螺数字抖动偏频技术研究

激光陀螺一般在外部采用模拟调幅方式进行抖动加噪,通过变压器实现功率驱动.变压器体积大,驱动电路复杂,文中设计了一种基于FPGA的脉宽调制(PWM)抖动偏频系统,能够在激光陀螺内部实现抖动驱动和随机噪声注入,解决了激光陀螺数字化必须解决的关键技术.仿真和实验证明该方案能够满足激光陀螺抖动偏频系统的要求.     

机抖激光陀螺仪过锁区误差分析

文中在理论上分析了抖动偏频激光陀螺仪标度因数误差与闭锁阈值、抖动偏频量的关系,并用Matlab对其关系进行了仿真计算,验证了激光陀螺仪输入角速率在抖动偏频量附近由抖动偏频造成的标度因数非线性最为严重、速率测量误差最大的结论.     

激光陀螺全数字抖动控制方法研究

针对传统机抖激光陀螺模拟偏频系统体积大、难于控制的缺点，设计了一种基于FPGA的全数字抖动控制方案，提出了数字抖动控制原理，分析了数字方波驱动信号的性能，实现了伪随机噪声的生成和注入。仿真和实际应用说明该方案满足激光陀螺对抖动系统的要求。     

自主水下航行器的二阶滑模变结构控制

为了消除传统的滑模控制在实际应用中所产生的抖动问题,运用了高阶滑模的设计思想设计了二阶滑模控制器,它不仅可以消除系统的抖动问题,还对系统存在的不确定性具有良好的鲁棒性,文中将这一方法运用于自主水下航行器,仿真结果表明,能够有效的消除系统的抖动.     

一种改善飞行器高度表信号品质的方法

根据气压高度表和惯导高度回路的特点,提出了利用气压表/惯导组合高度回路来改善气压高度表信号品质的新方法.仿真结果表明该方法可以有效地抑制高度表的高频随机噪声和补偿其延迟误差.     

机器人操作手的神经跟踪控制

针对机器人轨迹跟踪问题,提出了一种自适应神经控制器.该控制方案利用RBF神经网络自适应学习机器人系统的未知非线性动态,然后,通过一个基于滑模控制技术的补偿器消除网络逼近误差和外部干扰的影响.网络权重的自适应修正规则基于Lyapunov函数方法得到.这种新的控制器能够保证闭环系统的稳定性和跟踪误差的渐近收敛性.     

开关电路中按键抖动信号的比较

针对在数控开关电路设计中按键抖动信号往往导致系统误操作的问题,研究抖动信号产生的原因及特点,给出多种消除抖动信号的方法。比较结果表明:低频采样消抖动电路结构简单、可靠性高,能有效消除数控开关的按键抖动信号。     

自主水下航行器非线性鲁棒动态逆姿态控制系统设计

为了解决消除或减小动态逆控制中逆误差对控制系统性能的影响,针对自主水下航行器(AUV)姿态控制系统,设计一种鲁棒动态逆控制器,利用动态逆控制方法可以直接对非线性系统实现精确线性化的特点,将AUV姿态控制系统等效成一个含有不确定性但已经解耦的线性系统,采用H_∞回路成形方法进行设计。通过数学仿真,考虑模型参数以及水动力参数不确定性的情况下,该方法在一定程度上有效地抑制了逆误差的影响,使控制系统具有较强的鲁棒性。     

固定鸭舵控制误差对修正弹落点散布的影响

针对不同控制误差条件下弹丸的落点散布规律,分析了控制误差的表现形式,将控制误差近似描述为均值误差和抖动误差两项之和,设计了基于七自由度弹道模型的蒙特卡洛打靶仿真实验,得到了不同误差条件下修正弹的落点散布。仿真结果表明,固定鸭舵滚转角控制均值误差和固定鸭舵抖动误差都会增大修正弹落点散布,降低命中精度,且固定鸭舵抖动产生的影响大于控制均值误差的影响。该项研究可为固定鸭舵式二维弹道修正弹控制算法优化提供依据。     

小波阈值去噪算法在信号处理中的应用与优化

小波阈值方法通过预先对数据奇异值的剔除进行信号滤波．在传统的硬阈值和软阈值方法基础上,提出了一种新的阈值函数,该函数具有更优越的数学特性和清晰的物理意义．能够精确地剔除信号中的噪声,有效地提取出信号的主要部分和细节部分．通过仿真实验,证明该函数更好地解决了信号处理中数据奇异值和系统随机误差问题,提高了数据处理的精度和效率,是一种比较有效的信号消噪方法,在信号处理领域具有广阔的工程应用价值．     

模拟弹体内IMU输出与卡尔曼滤波研究

IMU在地面系下的投影,通过转换矩阵转换为弹体系下的输出,再考虑到惯性器件常值误差﹑白噪声与随机误差的影响,即可模拟IMU在弹体内的输出.当地面系下的投影为静态或动态时,可分别模拟弹体内IMU在初始对准时的输出和在飞行过程中的输出.对该信号进行卡尔曼滤波,根据信号的特性调整滤波参数,进而提高滤波效果.这将有助于解决卡尔曼滤波器在实际应用中估计误差增大和滤波发散等问题.     

小波组合滤波技术在捷联式寻北仪中的应用研究

本文介绍了二进正交小波变换的快速算法在基于小波变换的组合滤波器中的应用。该组合滤波器被用于抑制捷联式惯性寻北仪中的周期性噪声和随机干扰。通过对现场采样数据的仿真分析，说明该组合滤波器与普通矩形窗滤波器相比，能更好地抑制动态干扰对寻北结果的影响。     

基于双旋迫击炮弹平台的改进型Sage-Husa自适应滤波滚转角测量算法

针对传统扩展卡尔曼滤波算法无法消除量测噪声、导致二维弹道修正引信滚转角测量误差偏大问题,利用轴向陀螺的实测转速作为系统噪声补偿,提出一种基于双旋迫击炮弹平台的改进型Sage-Husa自适应卡尔曼滤波滚转角测量算法。相对于传统扩展卡尔曼滤波方法,新算法显著降低了滚转角测量误差,提高了滤波器对于弹道升弧段和降弧段滚转角新息改变的自适应性;以高精度三轴转台作为硬件实验验证平台,该算法始终能够保持较高的测量精度和自适应性。研究结果表明：改进后的Sage-Husa自适应卡尔曼滤波滚转角测量算法在仿真验证中的滚转角测量误差均值为0.26°、标准差为0.35°;硬件实验验证中的滚转角测量绝对误差不超过4.2°.     

基于高阶谱的声压梯度声源定向

声压梯度法用于声源的定向是一种新方法.该法对声源定向既存在系统误差(确定性误差),又存在随机误差.本文研究了在高斯随机干扰噪声下,非高斯信号声源的基于高阶谱的随机误差消除方法,应用高阶谱对高斯噪声的不敏感性,由此可以消除高斯噪声的影响.仿真结果验证了该方法的有效性.     

锁相放大器在温度传感器校准系统中的应用

介绍了锁相放大器的原理和SR830锁相放大器在温度传感器校准系统中的应用。由于瞬态温度测量存在动态误差,需对温度传感器进行校准。温度传感器校准系统加入锁相放大器后,可检测出低温的微弱信号,提高校准系统的信噪比,拓宽校准系统的温度下限。     

基于新息自适应滤波的惯性测量单元误差在线标定方法研究

考虑到空天飞行器飞行环境和运动特性下导航传感器误差的噪声统计特性不可能完全精确已知,若使用常规卡尔曼滤波进行在线标定,将会导致滤波精度下降甚至发散。设计一种基于新息自适应滤波方法的惯性测量单元(IMU)误差在线标定方案和算法,克服常规卡尔曼滤波需预先知道噪声统计特性的不足,设计包含IMU安装误差、刻度因子误差和随机常值误差在内的27维高阶状态变量的误差标定模型,分析提出可同时对系统噪声和量测噪声协方差矩阵进行动态调整的新息自适应滤波在线标定算法。仿真验证实验表明,相较于采用常规卡尔曼滤波以及Salychev O自适应滤波算法进行在线标定,所设计的新息自适应滤波在线标定方法能更有效实现对IMU误差的动态标定及补偿,进一步提高了惯性导航系统精度。实物验证实验表明,该方法可有效标定IMU误差残差,提高导航精度,为工程应用带来较大便利。     

基于前向线性预测的光纤陀螺信号小波分析方法

根据光纤陀螺输出信号中存在漂移误差和噪声的特点,在采用小波降噪的基础上,提出将自适应前向线性滤波技术用于小波系数处理,能够更加有效地抑制陀螺漂移噪声.实际测量数据处理结果表明,这种综合的小波滤波方法在不增大小波分解尺度的情况下可以进一步改善滤波效果,并且计算量没有明显增加.滤波后既能获得平滑信号,也真实反映了信号的边界...     

光学陀螺随机误差特性的混合理论方差方法分析

为更有效地测试和分析光学陀螺的随机误差特性,提出采用混合理论方差(Theo H)的方法全面表征和分析陀螺输出数据。该方法建立在Allan方差和去偏的#1理论方差(Theo1)的基础上,解决了Allan方差计算的平均时间只能够达到数据持续时间长度的一半,以及长相关时间下置信度下降的问题,同时构造的新方法能够自动去除Theo1方差相对于Allan方差的偏差。对比分析了新方法对白噪声特性以及光纤陀螺实测数据中随机噪声的类型和噪声水平的辨识结果。实验结果表明,通过去除偏差和提高方差估计的置信度,新混合理论方差方法对估计各种白噪声以及长相关时间下光纤陀螺噪声特性提取更有效,精度更高,同时能够兼容Allan方差对量化噪声、角度随机游走、零偏不稳定性、速度随机游走、速率斜皮5种噪声进行无偏估计。