一种石英挠性加速度计线性度测试仪设计

为了实现石英挠性加速度计的线性度测试,基于石英挠性加速度计的工作原理,设计了一种基于计算机的石英挠性加速度计电模拟测试仪;在建立石英挠性加速度计拟合数学模型的基础上,给出了利用计算机、A/D采集卡实现石英挠性加速度计的线性度测试的方法,即电模拟测试;石英挠性加速度计电模拟测试仪软件采用Visual C＋＋语言编写,能直观的反映出测试过程及结果;通过测试,石英挠性加速度计电模拟测试仪实现了预定的功能。     

一种石英挠性摆式加速度计随机振动误差建模方法

提出一种将经验模态分解法、时间序列分析法与Kalman滤波相结合,对随机振动引起的石英挠性摆式加速度计误差进行建模的方法。针对随机振动引起的加速度计非平稳序列误差,通过经验模态分解法有效分离出误差序列中的非平稳成分,进一步采用时间序列分析法建立平稳序列的误差模型,并引入Kalman滤波算法对模型的预测误差进行最优估计。实现了对加速度计随机振动误差的精确建模,提高了随机振动环境下石英挠性摆式加速度计的测量精度。     

液浮摆式力平衡加速度计的研究

测量宇宙飞行器(火箭等)的加速度,进行导航和制导时,必须有测量范围宽的伺服加速度计。根据用途,特别在要求精度很高的情况下,一般希望测量范围在±10g、分辨力为1×10~(-6)g。伺服加速度计(摆式),根据其摆的支承方法不同可分为液浮摆式加速度计和挠性支承加速度计两种类型。利用挠性支承方式,在摆的运动方向(输入轴方向)要求挠杆的刚度非常小的同时,在输入轴以外的各向则要求挠杆的刚性非常大。所以在设计和制造挠杆时,需要很高的技术,另方面,液浮摆式加速度计,由于摆的回转轴用尖轴和宝石轴承支承,在原理上不存在妨碍摆运动的弹性效应,而且浮力还可以减轻轴承的摩擦。尤其     

铍材在高精度石英挠性加速度计上的应用

在现有的石英加速度计基础上,结合铍材的使用,进行高精度、高稳定性挠性摆式加速度计的研究。从零位、标度因数、二次非线性、安装失准角4个方面阐述了石英挠性加速度计性能上的提高。此外该加速度计质量减少25%,启动稳定时间缩短30%。对石英挠性加速度计材料和结构上的改进具有指导意义。     

逆M序列激励下石英挠性加速度计传递函数的时域建模

通过机理分析建立了石英挠性加速度计传递函数的数学模型,介绍了逆M序列参数选择的原则、辨识原理及算法的具体实现流程,并利用Matlab/Simulink库给出了算法的仿真验证.最后,搭建了加速度计数据采集系统,辨识其传递函数.该算法有很广的适用范围.     

摆式加速度计贮存寿命评估

某型导弹对摆式加速度计在贮存期内提出了长寿命的技术要求,为了验证该项技术指标,文中采用加速退化试验方法和基于漂移布朗运动的可靠性评估方法,利用加速退化试验数据对摆式加速度计贮存寿命进行评估,得到了摆式加速度计的贮存寿命,验证了方法的适用性。     

逆M序列激励下石英挠性加速度计传递函数的时域建模

通过机理分析建立了石英挠性加速度计传递函数的数学模型，介绍了逆M序列参数选择的原则、辨识原理及算法的具体实现流程，并利用Matlab／Simulink库给出了算法的仿真验证。最后，搭建了加速度计数据采集系统，辨识其传递函数。该算法有很广的适用范围。     

挠性摆式加速度计(FHPA)的研究

1.前言在惯导系统中,加速度计作为检测载体加速度的传感器,与陀螺共同构成惯性导航控制系统。加速度计大致可分为摆式与非摆式两种。目前,惯导系统中多采用摆式加速度计。摆式加速度计的摆组件的支承方式有尖轴式,宝石轴承式,挠性支承式以及磁轴承式。实践证明,尖轴式,宝石轴承式和无接触型的磁轴承式都存在一定的固有缺陷。例如尖轴式宝石轴承式,尽管加工精度很高,但仍然不可避免的存在配合间隙。因而产生了输出轴不稳定的摩擦力矩。磁轴承虽然能够有效的减少摩擦,但这种轴承是由机械和电气两部分构成,其结构较复杂,     

国外振樑式加速度计述评

随着航天技术的飞速发展和惯性器件应用的日益广泛,要求加速度计具有更多的新品种并对其精度、成本和可靠性提出了新的综合性指标要求。为此,一些技术发达的国家投入了大量的人力、物力研制各种新型加速度计。茌石英挠性摆式加速度计基础上研制成功石英振梁式加速度计是加速度测量技术的重大进步,并将在低、中、高精度惯性制导系统中发挥重大作用。     

石英挠性加速度计的温度补偿研究

针对加速度计温度补偿过程中的滞后性误差,提出了实时的温度补偿校正方法。建立了石英挠性加速度计的差分温度传导模型,并以此为基础对加速度计的输出进行了实时温度补偿校正。通过试验验证,此方法能显著减小温度对石英挠性加速度计输出的影响,有效地提高加速度计的测量精度。     

基于扭摆的中低频响应谱修正方法研究

冲击响应谱广泛应用于舰艇及其舰载设备抗冲击的设计工作中。由于趋势项误差的存在使得冲击谱中低频区出现失真现象,为此通过理论分析解释了趋势项误差对冲击谱中低频区域测量失真的作用机理,得到了零飘现象中放大倍率与系统频率和系统响应间的关系。从原理上分析阐述数学修正方法的优劣,结合现有修正仪器提出扭摆模型修正方法,建立该扭摆模型振动方程并应用Ritz-Galerkin方法推导近似周期解与主共振频率方程。进行了扭摆与传统弹簧振子在相同冲击环境下冲击响应试验,结果表明,在低频扭摆冲击响应摆角小于20.06°范围内,扭摆与弹簧振子具有良好的线性关系。对比数学修正方法、传统弹簧振子修正方法以及扭摆修正方法发现,扭摆修正方法对冲击谱中低频段的修正结果可信度较高。     

基于DSP的步进电机闭环控制方案研究

提出了步进电机的闭环位置控制方案,简要介绍了系统的总体结构和主要硬件模块,研究对比了开环和闭环控制算法,并根据工程实际对闭环数字PID算法进行了改进,取得了良好的控制效果。与开环控制相比,闭环控制的控制精度和动态品质明显改善,并且能够克服开环系统振荡、失步等缺点。     

基于区间数学的系统稳定性分析

根据Routh判据,区间数学模型的线性系统稳定性的充要条件是第一列全部为正数,等价于其下界大于零.如果第一列区间数以零为下界,则特征方程有成对虚根,系统临界稳定.而Nyquist稳定判据则根据系统的开环频率特性判断闭环系统稳定性.由于参数可行域的引入,等价于给了系统一定的稳定裕度.     

多轴特种车辆的数据建模方法及横向动力学应用

多轴特种车辆的动力学模型具有强非线性,精细化的物理建模需要准确的模型参数和动力学方程以映射车辆动力学的特性。在无精确的车辆先验物理参数信息和动力学函数关系条件下,为提高车辆动力学建模的保真度,针对某型五轴特种车辆的横向动力学行为,提出了一种基于神经网络的数据建模方法。网络框架主体呈闭环结构,网络输出的状态信息同时作为输入用于预测下一时刻的状态,实现了数据建模递归更新;针对闭环网络模型,设计了闭环结构的训练策略,在网络模型中引入中间变量,使得网络在训练阶段仍然保持闭环结构;网络模块采用循环门控单元(Gate Recurrent Unit)和全连接网络(Full Neural Networks)的组合方式;数据集由经过实车验证的Trucksim仿真模型生成,分析结果表明：在无精确车辆先验信息条件下,物理建模难以准确预测出车辆的状态信息,数据模型具有更好的保真度。闭环训练方法可以使得闭环结构的网络具有更好的保真度,对于横向速度和横摆角速度预测的最大绝对值误差仅为0.079 km/h和0.342°/s,相比于开环训练的结果,最大误差降低了58.40%和49.48%。     

基于弧长法对柔性接头高压下屈曲响应研究

高压下柔性接头摆动力矩减小的原因一直未得到确切解答,只归结到剪应力分布的变化很难让人信服。通过对柔性喷管中柔性接头结构形式的特点进行分析,认为随压强升高摆动力矩减小的根本原因为柔性接头的屈曲响应。分析了弧长法的原理以及其在屈曲分析中的应用,通过数值计算软件ABAQUS开展对柔性接头屈曲过程的仿真分析。分别通过通用静力算法和弧长算法对不同预摆角下承压过程进行模拟,得到摆角随压强的变化规律。计算结果表明:不同压力下的弹性力矩与实验结果对比,一致性较好,所用方法和结论可以为柔性接头高压工作环境下的设计提供有益参考。     

倒立摆系统的线性二次型状态反馈控制

针对倒立摆系统非线性、鲁棒性、镇定、随动及跟踪等问题,提出二次型状态反馈控制.LQR控制器用于倒立摆的控制模式,保持摆锤稳定在竖直向上不稳定状态点附近,使小车位移跟踪给定信号.应用Matlab工具函数lqr,得到最优控制器对应的反馈增益矩阵,由此实现求反馈矩阵及倒立摆控制的程序.其仿真实验效果较好.     

导弹三回路过载驾驶仪设计频带的灵敏度分析方法

对于工程上常用的导弹三回路过载控制,由于气动力的不确定性分离在耦合的对象环节中,使得传统稳定裕度的物理意义无法直接体现闭环系统对于特征参数不确定性的鲁棒适用范围。通过将过载控制设计进行带宽参数化处理,然后采用D-分解方法通过图形的方式显示操纵力矩和恢复力矩系数对于闭环设计带宽的灵敏度,从整体上刻画系统的鲁棒稳定性。数值仿真结果表明,所提分析方法可以准确给出闭环系统对于主要不确定性因素的适用范围,同时揭示了设计带宽对于静不稳定与静稳定导弹的不同灵敏度变化规律,说明操纵力矩系数是重要的角速度反馈增益的决定因素。     

双闭环模糊控制器在单级倒立摆系统中的应用

通过对单级倒立摆的双闭环的控制数学模型的分析,采用模糊控制理论对倒立摆的控制系统进行计算机仿真.其中,内环控制倒立摆的角度,外环控制倒立摆的位置.在Matlab环境下的仿真步骤包括:定义隶属度函数及模糊控制规则集、解模糊.结果表明,摆杆角度和小车位置的控制过程均具有良好的动态性能和稳态性能.     

开环光纤陀螺组合误差参数标定

用试验法建立光纤陀螺组合的误差模型,是工程上行之有效的方法。本文分析了开环光纤陀螺的结构特点,介绍了光纤陀螺的标定设备和标定方法,通过试验建立了工程上适用的开环光纤陀螺误差模型,并用某型产品验证了误差模型的可行性、可信性。     

基于变量泵和喷嘴数的无级变速涡轮发动机

由于基于流量的单变量控制涡轮发动机动力系统运行经济性较差,提出了基于喷嘴数开环控制和变量燃料泵流量闭环控制的方法,进而实现涡轮发动机的无级变速。闭环控制采用改进的自适应算法,使得双变量控制方法简单实用,适用于无级变速反舰兼反潜的重型水下航行器,提高了系统运行效率和平稳性。仿真结果表明,水下航行器涡轮机动力系统采用喷嘴数开环调节和变量燃料泵流量闭环调节的双变量方式,系统的压力波动和转速波动小,同时较采用单一流量调节的系统燃料秒耗量降低了28％,涡轮叶片前的温度也可降低约230K。