基于DSP的加速度计温度控制系统设计

文中描述了加速度计温度控制系统各个模块的硬件和软件的实现.在硬件上以TMS320F240DSP为核心,利用其片内集成的模数转换器实现四路温度信号的采集,数据经DSP处理后输出PWM控制信号,再经光电隔离和功率放大后实现对加热片的控制.在软件上采用传统的比例、积分、微分(PID)控制,从而实现了加速度计温度控制系统的闭环控制,满足了系统的精度要求.     

一种基于模糊参数自适应调整的温度控制系统设计方法

为提升农用温室温度控制效率与温度控制精度,对温室温控系统进行了建模,并结合模型设计了一种基于模糊比例-积分-微分(proportion integration differentiation, PID)的自适应控制算法,通过监测系统反馈来实时调整PID自动控制算法的各项系数,以实现控制器的动态自适应调整,从而完成对控制过程的优化。仿真结果表明,温控系统稳态精度小于0.05℃,温度调节时间小于300 s。相比于其他温控系统传统控制算法,该算法具有更高的温度控制精度以及更短的温度调节时间,且具有较强的工程实用性。     

基于模糊神经网络PID的串级温度控制系统研究

为解决传统PID 控制存在控制效果不够理想、性能欠佳和很难满足系统精度要求的问题,提出基于模糊 神经网络的自适应PID 控制算法对系统进行控制。采用Labview 构建模糊神经PID 控制器,对环控引气系统温度进 行动态控制,进行仿真研究,并将此控制策略与经典PID 控制进行仿真比较。结果表明：基于模糊神经网络的PID 控制算法在系统的超调量和调节时间上都小于经典PID,能提高系统的快速性和准确性,改善系统特性。     

惯导加速度计技术综述

叙述了当前惯导航领域应用最广的力平衡式加速度计、石英振梁加速度计的单晶硅微加工加速度计发展概况,分析了它们的工作原理和结构特点。提出了在力平衡式加速度计发展较为成熟的基础上,在中高精度领域应优先开发石英振梁加速度计技术,在中低精度领域应大力发展单晶硅微加工加速度计技术。     

基于神经模糊建模的自适应噪声抑制

文中由实际工程中经常遇到的耦合噪声滤除这一问题,引出了基于神经模糊建模的自适应噪声抑制方法.简述了模糊逻辑的有关概念,特别是说明了Sugeno型模糊系统的构成与特点;并在此基础上论述了自适应神经模糊推理系统ANFIS的组成及其功能;最后将这一建模方法应用到工程中的自适应降噪系统,取得了良好的效果.     

基于模糊PI 控制的甲醇催化燃烧系统温度控制策略

为改善甲醇催化燃烧系统中由于温冲效应导致重整室温度达到稳态时间的滞后问题,运用模糊算法对传统的PI控制器进行优化,根据先验知识实时调整P、I参数,并通过Matlab软件仿真计算和设计实验对2种控制策略性能进行比较.仿真计算和实验结果均表明:在升温快速响应阶段,模糊PI控制器较传统PI控制器响应时间更短、速度更快;在稳定阶段,相较传统PI控制器,模糊PI控制器产生的超调量更小,且能更快使系统温度达到稳定状态.由此可见,模糊PI算法能有效提升系统快速性和稳定性,一定程度改善系统滞后的缺点.     

弹载MEMS加速度计自适应滤波算法

为了降低导弹过载的测量噪声,提出一种弹载微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)加速度计自适应滤波器的设计方法.该方法根据过载变化来设定条件阈值,对滤波系数进行自适应调节,提高了导弹过载测量精度.仿真结果表明:该滤波算法可有效将加速度计测量噪声标准差从0.020 6 m/s2降低到0.006 1m/s2,较好地兼顾了加速度计在低过载下数据平滑性和高过载下数据灵敏性的要求.     

基于速度约束与模糊自适应滤波的车载组合导航

针对车载组合导航系统中卫星信号易受遮挡而引起导航精度降低问题,提出采用车辆速度约束条件辅助的组合导航方案。利用车辆正常行驶过程中侧向和天向速度为零作为虚拟观测信息,推导得到卫星信号失效时组合导航滤波量测方程;考虑到Kalman滤波过程中量测噪声协方差矩阵难以获取,推导给出一种新的自适应Kalman滤波（ADKF）算法,该算法计算新息序列实际协方差与理论协方差比值后,利用模糊推理系统（FIS）自适应调节量测噪声协方差矩阵大小;通过光纤捷联惯性导航系统（SINS）进行了验证试验。结果表明：卫星信号失效时,虚拟速度组合能够提高SINS定位精度,其纬度最大误差由41.33 m减小为8.61 m,且采用FIS-ADKF组合导航算法时3个方向 位置精度相比标准Kalman滤波算法提高了60%以上,验证了所提出算法的有效性。     

压力仿真系统模糊自适应PID控制

针对压力仿真系统实时、高精度的要求,提出了将模糊控制理论和PID控制结合起来构成模糊自适应PID控制器的方法。利用模糊控制规则在线对该控制器PID参数进行了整定,增强了PID控制器的调节控制能力。并在基于MATLAB/Simulink的仿真环境下,对模糊自适应PID控制器进行了验证。结果表明,与传统PID控制器相比,该控制器可有效提高系统的动态响应性能,具有很好的稳定性。     

捷联式惯性测量装置用加速度计的试制及其性能

作为研究人造卫星运载火箭惯导系统的一部分,试制了捷联式惯性测量装置用加速度计,用于惯导系统实时模拟综合评价实验,本加速度计与以前试制的液浮磁悬浮摆式加速度计是同一类型,属于单自由度力矩平衡式液浮磁悬浮摆式加速度计。它既具有火箭惯导控制所必须的基本性能(分辨率为7×10~(-7)G,非线性误差系数为1.06×10~(-4)G/G~2,稳定性为±1.3×10~(-5)G),同时又可以利用其内部设置的指令力矩器产生模拟加速度输入。本报告将介绍惯性测量装置用加速度计的主要性能及模拟加速度输入输出的特性试验及其结果。     

基于模糊PID控制的磁流变减振控制器

由于磁流变减振器的阻尼可控性具有非线性、回滞性和饱和特性,使其控制器的开发相对复杂。依据磁流变减振控制器的控制原理和设计功能,结合模糊PID控制算法,提出采用三闭环磁流变减振控制系统的设计思想,包括加速度环、电压环和电流环,保证控制系统的精度和实时性。详细介绍磁流变减振控制器的硬件电路设计和DSP控制系统的软件设计,并进行减振器的台架试验。试验结果表明,该磁流变减振控制器是正确的和可行的。     

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。     

基于变结构控制的多轴目标运动模拟装置控制系统设计

基于滑动模态变结构控制，利用数字信号处理器（DSP）设计并实现了对多轴目标运动模拟装置的控制。经过实践检验，文中所设计的多轴目标运动模拟装置具有良好的性能指标，已经在导弹以及飞行器仿真实验中发挥了重要的作用。     

对DSP应用系统的测试方法研究

以DSP为核心处理芯片的系统在信号处理和控制领域得到广泛的应用,本文利用FPGA设计了一种针对以DSP为核心处理芯片的应用系统的测试方案,可以测试DSP及其外围存储器,外围I/O设备等,为生产线上产品的出厂检验提供一种自动化程度较高的测试方案。     

一种冲击加速度传感器的研究

介绍了一种周边固支圆形膜片硅压阻式冲击加速度计的工作原理和结构。以及硅膜片尺寸与传感器输出的计算关系。冲击加速度传感器的电阻设计,及其器件的制作工艺流程,通过冲击试验,证明了该加速度传感器在高加速度作用下的实用性。     

基于支持度的椭球拟合微机械电子系统加速度计现场标定方法研究

为解决微机械电子系统（MEMS）中加速度计的零位漂移误差、标度因数误差和交叉耦合误差随时间推移而变化的问题,提出一种基于支持度的椭球拟合MEMS加速度计现场标定方法。该方法能够在室外进行简单、快捷和高效的标定,其本质是在传统的椭球拟合法基础上,采用支持度法与椭球体法相结合的方法,通过建立椭球约束模型和支持度矩阵对MEMS加速度计的误差进行标定,继而使用误差补偿方程对MEMS加速度计进行输出补偿,最终实现高精度标度。通过椭球拟合对比实验和时间推移实验,证实了该方法可在没有精密标定设备情况下进行标定,其标定精度比传统椭球拟合法提升1倍。