陀螺安装误差影响视轴稳定平台精度的机理研究

针对陀螺安装误差影响视轴稳定平台精度的问题,深入研究了其影响的作用机理及程度.以两轴稳定平台为具体对象,应用PIOGRAM图方法,讨论了安装误差对陀螺敏感量的运动学影响.并对陀螺安装误差影响系统精度以某实际模型为例进行了仿真分析,得出了其对稳定精度影响更为具体的解释.这对陀螺安装误差的标定、机构设计中安装面精度的取定以及误差分配等都具有参考作用.     

陀螺稳定跟踪平台的滑模摩擦补偿双环控制研究

研究了应用于小型地面移动机器人的陀螺稳定跟踪平台的控制原理及控制效果.对陀螺稳定跟踪平台单环控制结构进行了分析,指出平台受到的外来力矩干扰是稳定环在惯性空间受到的载体姿态变化的干扰和电机传动轴受到的轴间摩擦力的干扰.针对这种情况,将滑模控制(SMC)应用于陀螺稳定平台的速度环摩擦补偿控制,结合PID稳定环,构造了PID...     

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.     

机载多框架陀螺稳定平台速度稳定环设计

针对多框架陀螺稳定平台中谐振频率较低和摇摆台摇摆换向时跟踪误差曲线上出现尖峰问 题,提出了一种串联平方滞后超前校正环节和非线性加速度补偿措施,设计了平台速度稳定环。在摇摆台按幅值为o5,周期为6s的正弦规律运动条件下,稳定精度为8.3,满足指标要求,表明该速度稳定环在实际中是很有效的。     

自抗扰控制在航空成像稳定平台上的应用

针对航空成像稳定平台工作过程中的扰动问题,本文提出采用自抗扰控制方法,对力矩波动、传感器误差等不确定因素,进行非线性的估计与动态补偿分析。该方法根据两轴直角速率陀螺平台的系统结构,导出控制系统回路的状态方程,采用跟踪-微分器安排过渡过程,非线性地观测含总扰的扩张状态变化,对反馈误差做开关式的饱和处理。由对设计系统的仿真,基于自抗扰控制模拟了航空成像稳定平台的视轴稳定与像移补偿,并对比其与PID控制在不同幅、频扰动下的跟踪效果,探讨其对不同扰动的适应能力。最后的正弦加扰的引导结果表明,自抗扰控制的影像定位精度较高,在系统受到白噪声与低频波动的干扰时,位置误差较PID控制提高了44.57%;而随输入信号与扰动频段的升高,自抗扰控制的优势有所下降。     

光纤陀螺组件误差标定ARLS算法

捷联惯性导航系统误差参数标定的准确程度对于系统的导航和定位精度具有重要影响.针对常规速率标定法不能辩识陀螺零偏,未充分预热时光纤陀螺的误差标定易受温度变化影响这两个问题,提出了一种用于光纤陀螺捷联惯性导航系统的新标定算法--自适应递推最小二乘法(ARLS).在建立光纤陀螺误差及其补偿模型的基础上,通过大量温度实验研究了自适应遗忘因子的求取方法,详细推导了ARLS算法及其实现思路.最后通过算法仿真和速率试验证明了在器件特性不稳定条件下,ARLS算法能有效辨识陀螺的误差参数及减小温度变化对光纤陀螺误差标定的影响.     

基于模糊-PID控制的小型机载摄影稳定平台

由于飞机振动、陀螺漂移、框架耦合等原因,机载摄影稳定平台设计与控制是一个复杂的过程,很难获得精确的控制模型.本小型机载摄影稳定平台采用微机械陀螺、直流伺服电机和减速器的三框架结构设计,改善了现有机载摄影稳定平台存在的结构笨重、适应性差等特点,同时将模糊-PID 混合算法应用于平台的稳定控制,当系统误差大的时候采用模糊控制,而当系统误差小时候,采用PID 控制,实现了两种控制算法的优势互补,经仿真和实测数据表明,其控制静态和动态性能都明显的好于传统的PID 控制,将稳定误差减小了±0.1°左右,得到了较为满意的稳定控制效果.     

机载光电陀螺稳定平台的伪微分反馈控制

为了克服外部干扰对机载光电陀螺稳定平台的影响,实现高稳定精度和隔离度,采用基于伪微分反馈的控制技术对系统的控制性能进行了研究.首先,介绍了伪微分反馈控制技术的基本结构,并对其进行了简化.从理论上分析了简化的伪微分反馈控制技术在控制结构和控制性能上较经典PI控制的优势;然后,提出采用试凑法对伪微分反馈控制器进行参数整定的整定策略;最后,以某型号机载光电陀螺稳定平台为研究对象,对伪微分反馈控制器和PI控制器在抗力矩扰动、隔离载机角速率扰动和控制对象模型摄动等方面进行了仿真对比实验.实验结果表明,在相同的闭环带宽情况下,采用简化的伪微分反馈控制器的机载光电陀螺稳定平台的阶跃响应具有更小的超调,更短的上升和调节时间.在陀螺噪声存在的情况下,该控制器能够有效地抑制力矩和载机的姿态扰动对系统性能的影响;并且对被控对象的模型摄动具有较强的鲁棒性.     

离心机误差对陀螺加速度计K2和K3项标定精度的影响

为了准确标定陀螺加速度计的二阶非线性误差系数K2与三阶非线性误差系数K3,首先在带反转平台的离心机上建立坐标系,进而在考虑离心机误差源的基础上,推导出了陀螺加速度计上的精确比力输入和角速度输入,再根据陀螺加速度计的误差模型,给出了离心机各个误差源对K2、K3项标定误差的贡献．仿真试验给出了各误差项对于K2、K3项标定的具体影响大小,可通过误差补偿提高陀螺加速度计K2、K3项的标定精度,并且给出了不同精度加速度计在进行标定时要重点考虑的离心机误差项：同时仿真表明。采用带反转平台的离心机对陀螺加速度计进行标定时可以不进行加速度计调心：另外,主轴速率与反转平台回转轴角速度矢量大小不完全相等,方向不完全相反对标定结果几乎无影响．     

高精度光纤陀螺信号的在线建模与滤波

针对高精度光纤陀螺随机误差,在分析其一般时间序列模型的基础上,提出了一种改进型二阶自回归AR(2)模型,可以在线建立光纤陀螺随机误差模型.根据该模型,采用卡尔曼滤波算法,实现了光纤陀螺惯导系统在对准与导航过程中光纤陀螺随机误差的实时滤波.滤波结果和Allan方差分析证明,光纤陀螺信号中角随机游走、零偏不稳定性、速率随机游走、速率斜坡和量化噪声五项噪声源误差系数都小于滤波前的二分之一,有效减小了光纤陀螺随机误差,提高了光纤陀螺精度.     

非线性系统加积分器全局镇定

本文研究了非线性系统加积分器全局镇定问题 .主要结论是 :如果一非线性系统能用连续反馈律全局镇定 ,则加积分器的增广系统能用除原点外解析的反馈律镇定 .此外 ,也研究了反馈律在原点连续的问题     

Pulsewidth Modulation DC Potentiometer

This instrument uses pulsewidth modulation techniques in which a crystal oscillator, frequency divider, and preset counter replace the resistive divider to form a precision potentiometer. The smoothing of the time-division intervals to a steady-state direct current without introducing prohibitive time constants is solved by a "sectional average" integrating circuit. This utilizes a short time-constant integrator combined with a switched unity-gain buffer amplifier in the feedback to integrator input. This switch, integrate, and sample-and-hold circuit provides output within ±0.1 percent of the eventual steady-state value in less than 400 ms after a step change and within ±0.001 percent in 600 ms. The system provides digital compatibility with tape, cards, digital voltmeters, etc. An engineering prototype has 7 decade dials covering a 0-100.0000-volt range with ±(0.1 ppm + 5?V) voltage-ratio accuracy and, ±0.05 ppm/50°C temperature coefficient and ±0.05 ppm/ 10-week long-term stability, and it is expected that this may be improved.     

基于滑动滤波技术的激光陀螺评价方法

激光陀螺是一种以量化脉冲的形式输出角增量的数字传感器,量化误差如同白噪声一样影响着激光陀螺的测试精度。为了准确评价激光陀螺的性能,减少量化误差对激光陀螺测试数据的影响,本文应用滑动滤波技术对激光陀螺采样数据进行滤波处理,理论分析及实验结果表明,该方法有效地降低了量化噪声从而实现了对激光陀螺的准确评价。     

A robust hybrid fuzzy–simulated annealing–intelligent water drops approach for tuning a distribution static compensator nonlinear controller in a distribution system

This article presents a novel hybrid optimization approach for a nonlinear controller of a distribution static compensator (DSTATCOM). The DSTATCOM is connected to a distribution system with the distributed generation units. The nonlinear control is based on partial feedback linearization. Two proportional-integral-derivative (PID) controllers regulate the voltage and track the output in this control system. In the conventional scheme, the trial-and-error method is used to determine the PID controller coefficients. This article uses a combination of a fuzzy system, simulated annealing (SA) and intelligent water drops (IWD) algorithms to optimize the parameters of the controllers. The obtained results reveal that the response of the optimized controlled system is effectively improved by finding a high-quality solution. The results confirm that using the tuning method based on the fuzzy-SA-IWD can significantly decrease the settling and rising times, the maximum overshoot and the steady-state error of the voltage step response of the DSTATCOM. The proposed hybrid tuning method for the partial feedback linearizing (PFL) controller achieved better regulation of the direct current voltage for the capacitor within the DSTATCOM. Furthermore, in the event of a fault the proposed controller tuned by the fuzzy-SA-IWD method showed better performance than the conventional controller or the PFL controller without optimization by the fuzzy-SA-IWD method with regard to both fault duration and clearing times.     

采用反馈补偿技术的激光陀螺抖动解调算法

陀螺信号解调是激光陀螺研究领域中的一个重要课题,但一直以来却很难找到一种兼顾实时性和解调精度的方法.针对此问题,研究了一种新的基于高频采样的抖动解调算法.这种算法使用陀螺信号与角速率传感器信号作差的结构以满足实时性的要求,同时采用反馈闭环技术补偿角速率传感器信号,以减小环境影响提高解调精度.文中详细阐述了新算法解调原理,给出了具体的设计实现方案,并与传统的一些解调方法做了仿真对比.仿真结果表明,在静态和动态工作情况下,新算法的解调残差明显减小,信号处理时间延迟很小,这些特点使激光捷联系统在高动态载体上的应用成为可能.     

PC-based position error signal generation and servo system for a spinstand

We describe a high-performance servo control system for enhancement of spinstand servo performance. This PC-based system uses a multifunction I/O card for controller output and a high-speed digitizer card capable of sampling the frequency-encoded servo pattern at 500 MS/s. The PC, running under the Linux operating system, uses the Goertzel algorithm decoding scheme to calculate the position error signal (PES) at a 15-kHz update rate for feedback control. The control signal drives a custom-made lead zirconate titanate (PZT) actuator, which moves the suspension and thus the read/write head. A proportional and integral (PI) type servo controller supports a 1.1-kHz servo bandwidth, producing a 21.9% improvement of the positioning accuracy of the spinstand.     

基于改进型自抗扰控制的永磁同步电机伺服控制

目的 解决传统包装机械存在的包装速度慢、包装质量堪忧等问题,满足包装机械的高效率、高精度等要求,提高食品包装的自动化水平和包装企业的经济效益。方法 对具有较大潜力的永磁同步电机,进行控制器和控制方法的研究与改进,并最终选定自抗扰控制器,对自抗扰控制器中非光滑函数fal进行改进得到连续平滑的tal函数,使其减小在原点周围的颤振,并且基于tal函数重新设计非线性状态误差反馈率和扩张状态观测器,以取得对永磁同步电机更好的控制效果。结果 仿真表明,tal函数比fal函数具有更好的平滑性和连续性。基于改进型自抗扰控制的永磁同步电机具有更好的动态性能、稳态精度、抗扰能力和跟踪能力。结论 文中优化后的永磁同步电机伺服控制系统,适用于高精度、负载变动频繁的场合,能够有效地提高包装自动化水平,满足高效率、高精度的包装行业要求。