硅微陀螺温度漂移补偿研究

温度是影响陀螺仪漂移的重要因素.在试验的基础上,通过对某型硅微陀螺零漂数据进行小波滤波除噪,研究了既定温度范围内陀螺零漂的变化.基于最小二乘法原理,建立了陀螺仪的零漂补偿模型.通过补偿使陀螺的零漂稳定性由0.2751°/s减小为0.0114°/s,提高了零漂稳定性.从补偿的效果来看,多项式模型能够有效地补偿零漂,从而满足工程应用的需要.     

基于频率解调的半球谐振陀螺控制系统设计

与力平衡模式相比,半球谐振陀螺的全角模式具有测量范围大及线性度高等优点。该文针对现有全角模式解调方案里驻波方位角计算过程中存在的精度损失,以及输出对温度变化敏感等问题,以行波线性叠加原理为基础,提出基于顺时针、逆时针行波同步频率解调的半球谐振子驻波信息解算方法。设计基于频率解调的全角模式半球谐振陀螺多回路控制方法,实现驻波的频率、幅度及正交控制。针对现场可编程门阵列(FPGA)电路算法优化难及浮点运算精度低等问题,设计并实现了现场可编程门阵列+数字信号处理(FPGA+DSP)双核心半球谐振陀螺数字控制电路。通过实物实验验证了该文提出的控制方案及数字控制电路的有效性。实验结果表明,此方法可减小由温度波动引起的谐振频率改变对陀螺输出的影响。     

基于磁传感器的飞行器姿态测量方法

为近程自旋飞行器设计了一种基于地磁测量的姿态测量方法。根据此类飞行器飞行过程中偏航角较小,射程较近时偏航角可以忽略的特点,在偏航角可以忽略的情况下进行姿态角算法分析。由于第一种方法存在姿态角根取舍的问题,首先,利用空间转换矩阵推导出飞行器姿态角的表达式。然后,利用几何分析的方法推导出了飞行器姿态角表达式,并对该算法的误差进行仿真。仿真结果表明:误差在可接受范围。     

一种RVM的INS参数长期稳定性预测与补偿方法

为提高惯导系统参数长期稳定性,降低人工标定成本,增强惯导系统使用效能,提出一种基于相关向量机的惯导系统参数长期稳定性预测和补偿方法,选择均值和标准差作为参数稳定性的性能指标.而对于均值随时间变化具有明显规律的参数,采用RVM方法对存贮时间较长的参数稳定性均值进行回归建模,根据模型对存贮时间较短的参数稳定性进行性能预测和标定参数补偿．最后对惯导系统中重要参数加速度计标度因数长期稳定性进行建模预测和参数补偿,补偿后结果显示,间隔时间约6个月的参数稳定性均值性能提高了50.90％,验证了所提方法具有很好的实际应用价值,且表明使用该方法能够代替人工标定,以增强惯导系统使用效能．     

未知风场条件下翼伞系统自适应归航算法研究

针对翼伞系统在未知风场条件和障碍区域内难以保证着陆精度的问题,提出了翼伞系统航迹在线规划方法.在建立翼伞系统六自由度(6DOF)动力学模型的基础上,改进了经典分段归航控制方案,设计了自适应航迹规划算法,得到了低能耗、短航时的航迹规划结果.设计了PD控制器以仿真验证算法的有效性,仿真结果表明:提出的算法满足精确空投任务要求.     

基于状态预估的大延时网络化控制系统H_∞控制

针对一类具有随机大延时(延时大于系统的采样周期)的网络化控制系统,提出一种基于状态预估和时钟驱动的H∞控制器的设计方法,通过状态预估获取当前控制周期的预估控制状态,并通过相应的控制律计算出控制量输出。利用锥补线性化算法和LMI(Linear Ma-trix Inequality)给出了系统稳定的H∞次优控制器。仿真算例验证了本文结论的有效性和可用性。     

SINS／GPS组合导航系统电路设计

介绍了基于微机械惯性器件和全球定位系统(GPS)的组合导航系统电路设计。根据组合导航系统工作的特点和控制的要求,设计了基于TMS320F2407的信息采集处理模块和基于TMS320VC33的组合导航计算模块,给出了以双口RAM作为共享存储器的设计方案。实际应用表明,该电路设计方案达到了导航系统的指标要求,并具有体积小、重量轻、功耗低、成本低等诸多优点。     

未知故障下的飞机自适应控制

飞机动力学模型因受损或者其他未知故障时,预先设计的飞机控制律可能会无法满足飞机的稳定飞行,从而需要设计自适应控制律以保证飞行安全.本文以非线性的NASA-GTM通用飞机模型为对象,运用基于回顾成本的自适应控制方法(RCAC)进行飞机未知故障情况下的平稳飞行控制,包括机体结冰与控制舵面卡死两种故障情况.根据飞机局部线性化模型得到系统马尔科夫参数来设计基于输出反馈的RCAC控制器.通过最优化回顾代价函数来更新RCAC控制器增益,从而调节飞机引擎与控制舵面的输出来补偿由未知故障带来的影响.仿真结果表明在未知故障情况下,RCAC能够很好地通过自适应调整控制器的增益来保证飞机的平稳飞行和控制指令跟踪.     

由测角误差引起的速率波动的补偿

由于感应同步器测角系统的误差的存在，相当于在系统的输入端加入了一个干扰，从而在电机控制系统中引起电机速率的波动，该文在感应同步器测角误差的分离技术的基础上提出了利用神经网络并行补偿器来补偿来测角误差引起的速率波动的方法，实际应用的结果证明了利用此补偿器，系统的速率平衡性被大大的提高了。     

飞航导弹执行器故障容错控制系统研究

针对传统飞航导弹控制系统对执行器故障容错能力较弱,而执行器故障模型难以在线快速准确辨识等问题,将直接自适应控制和传统控制方法相结合,设计了一种飞航导弹主动容错控制系统.可以在不知道确切故障信息的情况下,补偿修复故障发生后的控制信号,保证导弹仍能恢复一定的飞行性能.以某型导弹纵向控制回路为例,模拟升降舵执行器执行机构退化、效率降低等故障进行了数字仿真.结果表明,与传统的控制方法相比,该容错控制系统可以在不改变基本控制律的前提下,较好地修复控制信号,使系统跟随参考模型.