基于导航坐标系的捷联惯导系统旋转调制分析

针对提高长航时捷联惯导系统导航精度的问题,提出了基于导航坐标系的捷联惯导系统旋转调制方法,并给出了旋转机构的转动方案.应用该方法可以消除调制周期内载体姿态变化对误差补偿的影响.通过推导旋转式捷联惯导系统误差传播方程,说明了旋转调制的误差补偿机理,通过比较基于导航坐标系和基于载体坐标系2种旋转调制方法,证明了基于导航坐标...     

智能结构用于捷联惯导基体振动控制

目的　开展捷联系统智能结构振动控制的研究 ,充分发挥捷联惯性系统的优势 ,提高其制导精度 ,降低制导系统的成本 .方法　提出智能结构用于捷联惯导系统的研究方案及设计思想 .结果与结论　描述了控制系统的构成及该研究所要达到的预期目的     

捷联惯导系统的单陀螺方案研究

捷联惯导系统的姿态矩阵微分方程为为由的三个分量组成的反对称矩阵.可由三个单自由度陀螺或两个双自由度陀螺测得,可由计算机算出,所以,捷联惯导系统的惯性测量组件(IMU)需由三个单自由度陀螺或两个双自由度陀螺和三个加速度计组成.本课题的研究目的在于把捷联惯导系统 IMU 中的两个双自由度陀螺减少为—个.     

双轴旋转式惯导系统自标校技术

为使系统长时间保持较高精度,惯导系统启动后需要对惯性器件误差进行标校.本文利用全局可观测性分析方法,建立了旋转式惯导系统的运动状态与其可观测性之间的关系,提出船用旋转式捷联惯导初始对准与自标校的转位原则,利用该原则并结合惯导系统的实际,设计出了一种绕两水平轴旋转的八位置标校方案,仿真结果表明绕两水平轴旋转方案优于其他绕任意两轴旋转方案;在实验室环境下对该标校方案进行了试验验证,结果表明:采用该方案后系统的定位误差由18 nm/10 h减小到5 nm/10 h,系统定位精度大幅度提高,验证了该标校方案的有效性.     

高精度光纤陀螺组件标定方法

为了提高光纤陀螺组件的标定精度,从三轴惯导测试转台技术指标入手,根据惯导测试转台定位精度高的特点,设计了六位置静态分立式标定方案.通过设计一定的标定路径,利用地球转速和当地地理纬度,激励出陀螺的标度因数、安装误差和零位等12个参数,新的标定方案避免了标度因数和安装误差对零位的影响.对自研光纤陀螺捷联惯导系统在三轴惯导测试转台进行传统标定和六位置静态分立式标定,并将标定结果用于静态导航实验,多次实验结果表明,与采用传统标定结果的导航定位误差相比,采用六位置静态分立式标定结果的导航定位误差显著降低.     

LS—SVM在捷联惯导系统初始对准的应用

捷联惯导系统（SINS）中卡尔曼滤波的运算时间与系统阶次的三次方成正比,滤波失去实时性,达不到捷联惯导系统的快速性要求。通过研究捷联惯导系统、最小二乘支持向量机和卡尔曼滤波,提出既能保证准确性又能提高实时性的支持向量机初始对准算法。用Matlab软件仿真的结果表明,提出的捷联惯导初始对准算法是有效的。     

智能结构用于捷联惯导基体振动控制

目的 开展捷联系统智能结构振动控制的研究,充分发挥捷联惯性系统的优势,提高其制导精度,降低制导系统的成本。方法 提出智能结构用于捷联惯导系统的研究方案及设计思想。结果与结论 描述了控制系统的构成及该研究所要达到的预期目的。     

主动雷达导引头速度信息辅助捷联惯导的组合系统性能分析

主动雷达导引头(ARS)在飞行中段向地面开机，可利用多普勒效应得到沿导引头波束方向的速度测量值，具有辅助惯导的潜力。文中采用卡尔曼滤波算法，建立了导引头波束速度信息辅助惯导的模型。研究表明，利用该测速信息可辅助捷联惯性导航系统(SINS)，构建主动雷达／捷联惯导系统，在不增加导航设备的基础上，可提高纯惯导系统的精度。该系统能给出米级精度的速度信息，明显抑制了惯导位置误差的增长，具有良好的应用潜力。     

捷联惯导评估系统中多传感器信息融合的应用

论述了在捷联惯导专家评估系统中对多传感器信息进行融合的设计方法,对捷联惯导专家评估系统和多传感器信息融合技术进行了深入的研究,同时详细分析了捷联惯导专家评估系统的硬件组成以及各传感器的工作模式,提出一种采用信息时间坐标和空间坐标转换的融合算法,实现时空匹配统一,以达到对系统中多传感器信息较好融合的效果.仿真实验结果表明:用系统中所述的多传感器融合信息进行滤波解算,准精度可以达到0.3°以下,从而提高了整个专家系统的评估精度.     

双滤波器捷联惯导外阻尼导航算法

针对捷联惯导系统导航精度受系统振荡误差严重影响的问题,提出一种基于双滤波器的捷联惯导外阻尼导航算法.该算法设计了两个串行滤波器,第一个滤波器以外速度为参考输入对外部速度作平滑处理并得到捷联惯导系统误差状态估计值,第二个滤波器利用平滑后的高精度外部参考速度,以速度变化量作为外部参考输入进行状态估计,屏蔽速度常值误差对系统的影响,最后,设计信息融合算法,将两个滤波器得到的估计状态进行融合,使得导航结果兼顾双滤波器的优点.仿真验证表明:存在外速常值误差时,相较于滤波器2而言,经过信息融合后的导航误差的地球振荡误差收敛速度明显加快,其短期精度得到显著提高;相较于滤波器1而言,经过信息融合后,其稳态导航精度得到显著提高;该方法具有较高的稳态精度,可缩短外阻尼系统误差收敛时间,有效提高捷联惯导系统导航精度.     

三轴仿真转台系统模型建立及解耦控制研究

三轴仿真转台的惯性耦合、速度耦合及重力效应是影响仿真精度的主要因素.采用 MATLAB 中simulink 的仿真方法研究三轴仿真转台系统动力学模型以及解耦控制算法.运用多刚体系统运动理论和拉—欧方程建立了系统动力学模型,提出了一种二阶系统反馈解耦控制方法,利用该控制方法设计了三轴仿真转台的解耦控制器,运用 MATLAB 软件的仿真工具箱,对三轴仿真转台整个机电系统进行了系统仿真,结果证明所提出的解耦控制方法及所设计的解耦控制器的有效性和实用性.     

Pure Digital Control for the Outer Axis of a Three-Axis Flight Simulation Table

In this paper, a pure digital control method for the outer axis of a three-axis flight simulation table is worked out and a state observer is used to obtain the acceleration signal. The method is simple and easy to be emplayed, and especially suitable for the electrohydraulic (?)ervo-system with fast response. The simulation results show that the system given in this paper has optimal three-order system performance.     

基于PID的航空遥感三轴惯性稳定平台控制系统设计

介绍了一种基于PID(Proportion integration differentiation)的航空遥感三轴惯性稳定平台控制系统的设计,并进行了相关试验研究。首先采用了一种基于DSP的三环复合控制方案,然后通过考虑控制系统的超调量、调节时间、阻尼性等各项指标,逐次对三环控制器进行设计,得到了合适的PID参数。通过车载试验,对平台的稳态精度、动态响应能力进行了验证。     

RTX的三轴仿真转台实时控制软件设计与实现

本文以实际应用为背景,针对三轴仿真转台控制系统实时性,稳定性需求,研究了基于RTX的实时控制系统的设计和实现方法.依据RTX实时控制的基本原理,并根据转台控制系统要求,采用“Windows+RTX”综合软件平台,设计并实现了转台控制系统实时软件.实验证明,基于RTX的三轴仿真转台实时控制软件达到了系统的设计指标,实时性...     

基于模糊规则切换的转台伺服系统研究

以三轴转台伺服控制系统为研究对象,设计了一种基于模糊规则切换的模糊控制和模糊PID控制相结合的复合控制器.该控制器具有模糊控制超调量小、稳定性和鲁棒性好以及PID控制快速性、精度高的优点;基于模糊规则的切换保证了2种控制方法之间的平滑过渡,避免了阈值切换导致的系统不稳定.仿真结果表明,与传统PID控制相比,该复合控制方法能够有效提高三轴转台伺服控制系统的动态性能和鲁棒稳定性.     

Application of hybrid robust three-axis attitude control approach to overactuated spacecraft——A quaternion based model

A novel hybrid robust three-axis attitude control approach, namely HRTAC, is considered along with the well-known developments in the area of space systems, since there is a consensus among the related experts that the new insights may be taken into account as decision points to outperform the available materials. It is to note that the traditional control approaches may generally be upgraded, as long as a number of modifications are made with respect to state-of-the-art, in order to propose high-precision outcomes. Regarding the investigated issues, the robust sliding mode finite-time control approach is first designed to handle three-axis angular rates in the inner control loop, which consists of the pulse width pulse frequency modulations in line with the control allocation scheme and the system dynamics. The main subject to employ these modulations that is realizing in association with the control allocation scheme is to be able to handle a class of overactuated systems, in particular. The proportional derivative based linear quadratic regulator approach is then designed to handle three-axis rotational angles in the outer control loop, which consists of the system kinematics that is correspondingly concentrated to deal with the quaternion based model. The utilization of the linear and its nonlinear terms, simultaneously, are taken into real consideration as the research motivation, while the performance results are of the significance as the improved version in comparison with the recent investigated outcomes. Subsequently, there is a stability analysis to verify and guarantee the closed loop system performance in coping with the whole of nominal referenced commands. At the end, the effectiveness of the approach considered here is highlighted in line with a number of potential recent benchmarks.     

Research on nonlinear attitude control algorithm for upper stage during multi-satellite disposing

For the issues of attitude strong coupling and the increments of attitude errors of upper stage during multi-satellite disposing,a three-axis stability nonlinear attitude control algorithm via feedback linearization is presented.By the definitions of coordinates and the attitude angle during multi-satellite disposing,the attitude dynamics and kinematics equations with Euler angles described are built.And the equations are equivalently linearized based on feedback linearization theory.A three-axis nonlinear predictive control algorithm is designed and the system robustness is analyzed.An example of mathematical simulation is completed using the Matlab/Simulink environment.Simulation results showed that the control algorithm has good disturbance rejection,rapidity,stability and robustness.     

基于PLC的三伺服枕式包装机控制系统的设计

研究了三伺服枕式包装机的控制系统,以可编程序控制器（PLC）作为控制核心,配合伺服系统、人机界面、光电检测等先进技术,控制三轴实现同步运转.该包装机包装速度快,精度高,能有效提高包装质量和生产效率,满足现代商品多样化的需求,具有实际应用价值.     

基于MEMS传感器的人体运动捕捉系统

为了能够准确获取人体在动态时的空间姿态并减轻CPU的密集处理运算,通过采用高精度三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁强计组成数据采集单元,并运用四元数法来解算人体的运动姿态．该系统满足设计要求,且降低了系统硬件的体积．     

卫星姿态的间接自适应模糊鲁棒控制

针对在太空强干扰环境下工作的三轴稳定卫星姿态控制问题,将间接自适应模糊鲁棒控制应用于卫星的姿态稳定控制中,给出了实现方法。用自适应模糊控制器逼近被控对象的数学模型,并在控制量中加入鲁棒控制项用于抑制扰动,使系统具有更强的鲁棒性。针对挠性卫星设计了间接自适应模糊鲁棒控制器,推导了参数自适应律。仿真结果表明,该方法能够有效抑制扰动,且具有较好的动态与静态品质。