基于小波分析的惯性传感器信号Kalman滤波

针对光电跟踪系统惯性传感器信号特点,本文提出通过小波分析的方式确定相关Kalman滤波的模型及参数.该方法利用小波分析的优良特性,采用先将信号进行去噪处理,然后对去噪后的信号进行AR建模.根据小波去噪后的信号比较接近真实信号,将得到的观测噪声方差乘以一个小于1的系数后作为系统的过程噪声方差,从而确定模型的噪声参数.仿真实验结果表明,该方法不仅对惯性传感器的静态数据有很好的效果,而且对其动态观测数据也有良好的效果.同时,该方法不仅对光电跟踪系统有效,而且还具有一定的通用性.     

光纤陀螺时滞环节的实时补偿技术

光纤陀螺已广泛应用于光电跟瞄设备的稳定回路,但其内部信号处理和传输延迟所造成的时滞环节却对稳定回路可实现的带宽设置了约束条件.在比较了有限记忆滤波,卡尔曼滤波和最小二乘法三种补偿方法基础上,采用最小二乘法对光纤陀螺的测量输出进行预测用以补偿其时滞环节.针对光纤陀螺测量要求和时滞特性,分析了影响补偿精度的因素,试验了不同的最小二乘法拟合多项式次数的补偿结果.实验结果表明,采用5点4次外推2点的最小二乘法即能在200 Hz的频率范围内,使光纤陀螺的时滞环节得到较好的补偿.     

智能控制在光电跟踪控制系统中的应用

描述了仿人智能用于光电跟踪控制系统的设计思想和方法。给出了利用这一设计方法在一大型光电跟踪镜上的控制结果。     

基于ARM的嵌入式Boot Loader浅析

在专用的嵌入式系统(如ARM)上运行GNU/Linux已经变得越来越流行,本文详细介绍了基于ARM的嵌入式BootLoader在嵌入式文件系统中所处的位置、作用、基本概念,从开发人员的角度比较了BootLoader两种操作模式之异同,最后分析了BootLoader的启动流程,以及在不同启动阶段CPU的合理设置等问题。     

基于小波变换的两种惯性传感器数据融合

针对光电跟踪系统中两种高低不同带宽的惯性传感器,采用小波滤波的方式滤除噪声,并在此基础上,引入小波系数方差作为信号的特征量,构造低频系数的权值,实现两种不同带宽的惯性传感器信号的融合.通过采用提升小波变换,使设计更为灵活、计算简单、速度更快.最后的实验验证了该算法的有效性,从其结果可以看出,在融合的整个频段,除了在频率的交接处(30～40Hz)有轻微的波动外,在别的频段都与真实数据吻合的比较好.在融合的整个频段,幅值最大衰减为-2.5dB,相移最大滞后大约为30o.     

稳定转台摩擦参数的测量及其对稳定精度的影响

提出一种测量由力矩电机驱动的稳定转台摩擦参数的方法.通过对转台自由减速过程速度曲线的拟合,以及电机启动过程电流的测量,可以得到最大静摩擦力矩、库仑摩擦力矩、粘滞摩擦系数和转动惯量.建立了稳定转台摩擦的仿真模型.针对一个单轴稳定转台进行的仿真和实验结果表明,在扰动换向时产生的稳定误差尖峰由扰动换向时的阶跃摩擦干扰力矩产生.仿真获得了和实验一致的精度结果.对进一步提高稳定精度的方法进行了分析.     

稳定平台对基座角速率扰动的抑制能力

针对力矩电机驱动的单自由度稳定平台抑制振动能力,分别采用实际摩擦模型、粘滞摩擦模型的速率环仿真和实验方法,分析了稳定平台对基座角速率扰动的抑制频率特性.仿真与实测结果对比表明,抑制比频率特性与摩擦特性有很大关系,对大角速率扰动,低频段和高频段抑制频率特性优于中频段;对小角速率扰动,高频段抑制能力变小.     

基于前馈控制的舰载光电跟踪技术

目标快速运动及舰载平台姿态变化使得舰载光电跟踪系统形成较大的跟踪误差.为了减小该误差,提出了一种基于前馈控制的补偿方案.该方案利用坐标变换给出了由船摇和目标运动引起的跟踪扰动量,并通过滤波求取该扰动量的一阶导数,以此作为跟踪系统的前馈量加入系统中,达到对扰动进行补偿的效果.仿真结果显示,系统的跟踪精度提高了一个数量级.     

惯性平台稳定回路多闭环串级控制

针对惯性平台稳定回路中采用速率陀螺构成单速度环伺服控制系统的不足,本文提出采用直流测速机为电机转速测量反馈元件构成数字速度内环,采用陀螺为载体转速测量元件构成数字稳定外环组成双速度闭环串级控制结构.在常规的跟踪系统PI控制方式中,实现了由电流环,速度环,稳定环构成的三闭环控制模式,并和电流环,单速度稳定环构成的双闭环控制方式进行比较.实验结果表明:在扰动频率较高环境下,采用单速度环即可获得较好的稳定精度.而采用双速度环提高了系统对低频的抑制能力,并且对摩擦等非线性因素有更好的抑制作用.     

基于ARM的除法运算优化策略

与传统的4／8位单片机相比，ARM的性能和处理能力是遥遥领先的。但与之相应，ARM的系统设计复杂度和难度，较之传统的设计方法也大大提升了，同时也大大拓展了针对ARM芯片特性进行优化的空间，例如针对指令流水线的优化、针对寄存器分配进行的优化等。