速度/加速度误差补偿对光电跟踪系统稳定性影响分析

高速高精度光电跟踪控制系统采用速度/加速度误差补偿控制策略后,虽降低了系统跟踪误差,对系统稳定性有所影响,但提高了系统跟踪精度.通过Matlab对比加入速度、加速度误差补偿控制策略前后,在提高光电跟踪系统跟踪精度的同时,虽然系统稳定裕度有所降低,但恰当选择参数对系统稳定性几乎无影响.     

速度/加速度误差补偿对光电跟踪系统精度影响分析

高速高精度跟踪控制系统,其速度和加速度误差环节的加入对系统的速度和加速度品质因数均有影响.通过Matlab对比加入速度和加速度误差补偿控制策略前后的系统跟踪误差,可得出速度和加速度误差补偿能提高光电跟踪系统跟踪精度.在跟踪以最大速度50°/s、最大加速度30°/s2的等效运动目标时,最大跟踪误差小于0.2 mil.     

捷联惯导系统动态速度误差补偿研究

当惯导系统工作在随机振动状态时,即使姿态解算非常准确,导航过程中仍会存在很大的速度误差.本文提出在角振动环境中导航解算会有"伪划船运动"存在,从而形成划船误差,而且在高频、小幅度角振动中,向心加速度的累积效果是不容忽略的.最后,对这两项误差进行了补偿,补偿效果明显.     

某新型车载多管负载行进间稳定控制方法

针对某新型车载多管负载存在内外扰动影响、行进间不易稳定的难点,设计一种扰动速度神经网络自适应补偿的稳定控制器。优化设计负载结构使耳轴两端的载荷基本平衡,减小控制过程中由于克服不平衡力矩所产生的能量消耗,以及非线性力矩干扰。稳定控制器采用PI控制计算主控制量;由扰动速度、扰动加速度作为输入构成单神经元控制器计算补偿控制量;利用扩张状态观测器观测载体行进间负载所受到的扰动速度,利用混合微分器得到扰动加速度;由扰动速度、扰动加速度构成单神经元控制器计算补偿控制量;利用RBF神经网络提供梯度信息,对速度补偿系数和加速度补偿系数进行在线学习。数值仿真及台架试验结果表明,所设计稳定控制器具有较强的自学习和自适能力,对不同频率、幅值的扰动均具有鲁棒性,参数学习时间小于3.7 s,积分位置误差均方差小于0.33 mil,由此验证了所提出控制策略对于提高某新型车载多管负载稳定控制精度的可行性和有效性。     

复合控制技术在高速高精度跟踪控制系统中的应用

高速高精度跟踪控制系统采用在前馈通道中加入速度和加速度信号的复合输入补偿控制,以提高系统的无差度.并通过Matlab在没有和加入加速度前馈的系统Matlab仿真图,对系统误差分析进行了验证.其复合控制方式稳态分析,则通过加入前馈通道前后系统闭环传递函数得出系统稳定性只与系统特征方程相关,即前馈的加入在提高系统的精度的同时对系统的稳定性不产生任何影响.故该复合输入补偿控制既保持了稳定性又提高了系统精度.     

光纤陀螺捷联惯导系统速度算法的改进研究

划桨误差的确定与补偿是影响高动态、恶劣振动环境下捷联惯性导航系统速度计算的重要问题。传统的捷联速度算法一般是基于陀螺的角增量信号和加速度计的速度增量信号。当应用于输出为角速率的光纤陀螺捷联惯导系统时就受到局限。针对光纤陀螺捷联惯导系统输出为角速率和加速度的情况,提出了一类新的划桨误差补偿算法,并进行了优化,给出了算法的划桨误差表达式,并进行了仿真分析。结果表明,新的算法精度较传统算法有显著提高。     

低速目标运动无补偿频率步进信号参数设计

利用频率步进信号可实现距离高分辨,但存在运动补偿问题。考察了速度和加速度共同作用对一维距离像的影响,详细分析了逆离散傅里叶变换(IDFT)引起的离散峰值误差,得到了影响最大无补偿速度和加速度的主要因素。在分析距离分辨率、带宽与最大无补偿速度这一对矛盾的基础上,通过适当的参数设计来提高最大无补偿速度,实现对低速目标的无速度补偿测距。仿真验证了对低速、近距离目标运动无补偿测距的可行性。     

捷联惯导系统动态速度误差补偿研究

当惯导系统工作在随机振动状态时，即使姿态解算非常准确，导航过程中仍会存在很大的速度误差。本文提出在角振动环境中导航解算会有“伪划船运动”存在，从而形成划船误差，而且在高频、小幅度角振动中，向心加速度的累积效果是不容忽略的。最后，对这两项误差进行了补偿，补偿效果明显。     

激光捷联惯导高阶误差模型参数系统级辨识

为改善高动态环境下激光捷联惯导系统的导航精度,建立了包含加速度计二次误差项和尺寸效应误差项的高阶误差模型,设计了合理的误差激励路径,以导航速度误差为观测量,利用系统级辨识方法对转台实测数据进行辨识,并对比了常规误差模型与高阶误差模型的补偿效果:在900 s动态导航过程中,东向速度误差由原来的15 m/s降低至3m/s,北向速度误差由原来的10 m/s降低至2m/s,结果表明基于系统级辨识的高阶误差模型可有效提高系统导航精度.     

传递对准中杆臂效应误差的补偿研究

杆臂效应误差是因惯性测量组件安装位置与载体质心不重合而引起的．它是影响传递对准精度的主要误差之一。文中以速度匹配传递对准为研究对象,对杆臂效应产生的机理进行了详细地分析,采用设计低通滤波器和直接计算杆臂干扰加速度的补偿方案,对速度匹配传递对准中杆臂效应误差的补偿进行了对比研究,仿真表明两种补偿方法是可行的。     

电传动装甲车辆母线电压双通道补偿控制

针对电传动装甲车辆突然加速或减速瞬间和加速过程中出现的母线电压波动现象,开展母线电压控制策略研究。基于某型8×8轮式装甲车电力系统拓扑结构,建立计及超级电容和电机负载在内的DC/DC小信号模型,剖析以上两种工况下母线电压波动现象诱因。根据功率前馈控制策略并结合电机驱动器-轮毂电机负载"负阻抗"特性分析,提出一种双通道补偿控制策略并通过硬件在环仿真和样车试验对其有效性进行验证。研究结果表明:功率前馈控制对车辆突然加速或减速诱发的母线电压波动具有较好的抑制作用,但对于加速过程中电机负载"负阻抗"特性导致的母线电压波动基本无作用;采用双通道补偿控制能够有效抑制两种母线电压波动现象,提高系统抗干扰能力。     

车辆半主动悬架自适应预测控制

车辆半主动悬架能够显著改善车辆行驶的平顺性和稳定性.控制算法需根据路面及车速的变化动态优化振动加速度、车轮动载,并满足悬架动挠度和阻尼系数变化范围的约束,同时对车辆载荷变化、悬架元件参数变化等引起的模型误差具有自适应能力.将广义预测控制(GPC)应用到车辆半主动悬架控制中,提出了车辆半主动悬架一种新的自适应预测控制算法...     

速度匹配加机动辅助的滚转弹滚转角空中对准法

针对卫星与惯性速度匹配法对滚转角的空中对准精度不高这一问题,提出一种卫星与惯性速度匹配加机动辅助的方法。在卫星与惯性组合制导方式下,以可观测性分析为基础,机动辅助采取纵向比例导引加重力补偿制导律形式,结合卡尔曼滤波完成滚转角的空中对准,并分析机动辅助策略在不同导航比、重力补偿系数下对滚转角对准效果的影响,以及弹体名义转速拉偏、惯性组件误差拉偏对机动辅助策略的影响。仿真结果表明：在考虑卫星定速及惯性组件误差情况下,该方法能够在全弹道内实现滚转角的精对准,误差在2°以内,收敛时间10 s;可通过调节重力补偿系数改变对准的速度、精度,导航比用来保证制导稳定。卫星与惯性速度匹配加机动辅助的方法相比于卫星与惯性速度匹配法,对准效果更好;在弹体名义转速以及惯性组件误差存在拉偏情况下,对准效果受影响较小,抗干扰性较强。     

遥控武器站瞄准线平移的补偿方法

为解决遥控武器站行进间对固定目标稳瞄过程中瞄准线平移的影响,运用已有的传感器信息进行角速度补偿.分析补偿角速度数学推导过程中存在的问题,提出根据几何关系近似求解的方法,对近似求解公式进行推导,并通过Matlab软件在不同捷径下对补偿角速度近似解与真值进行仿真对比.结果表明:补偿误差和误差率均符合精度要求,满足实际应用.     

串联式混合动力履带车辆急加速工况功率平衡控制策略

串联式混合动力履带车辆前后功率链功率是否平衡,对车辆的动力性影响很大。针对实车急加速工况直流母线电压被拉低影响车辆动力性问题,开展串联式混合动力履带车辆急加速工况功率平衡控制策略研究。基于不同驱动电机外特性下系统波动情况,以及车辆行驶功率需求和发动机-发电机组响应特性,提出一种发动机-发电机组稳压和DC/DC-蓄电池组补偿的功率平衡控制策略,并通过实时仿真验证。实验结果表明,该策略可以平衡急加速工况前后功率链功率,直流母线电压波动范围-4.6%~2.36%,能够很好地保持系统稳定性。     

车载大惯量运动平台双电机驱动控制策略

针对某车载大惯量伺服系统刚度欠缺,系统在高动态响应与稳定运行之间存在的矛盾,提出一种基于速度曲线规划的双电机驱动策略。采用双电机同步消隙的方法来补偿方位通道与俯仰通道中传动间隙的影响,使得负载的驱动力矩变化连续,保证了系统的稳定运行。通过对伺服系统的运行速度曲线进行合理规划,避免了系统较大启动速度与加速度对结构造成的冲击而导致的抖动问题;利用速度规划指令前馈补偿的方式提高了伺服系统的动态跟踪精度,保证了系统的快速运行能力。联合仿真及实验结果表明：双电机同步消隙方法能有效补偿传动结构中间隙/齿隙的影响;速度曲线规划及前馈补偿的方式能有效抑制大惯量挠性结构的抖动问题,同时保证了系统运行的快速性。     

基于对偶四元数的圆锥及划船误差补偿改进算法

为提高高动态环境下的对偶四元数捷联惯性导航算法解算精度,将梯形数字积分算法应用于圆锥和划船误差补偿算法中,改进了姿态和速度解算算法,提高了对偶四元数捷联惯性导航算法的解算精度。在单个采样周期内,利用前一时刻采集的陀螺角速率信号和当前时刻采集的陀螺角速率信号,通过梯形积分方式计算角增量进行圆锥误差补偿;利用前一时刻采集的加速度计信号和当前时刻的加速度计信号,通过梯形积分方式计算速度增量并结合同一时刻的角增量进行划船误差补偿。通过设计的多组动态模拟仿真航迹验证表明,当角速率和比力作为圆锥和划船误差补偿算法输入时,梯形积分算法的精度高于传统的矩形积分算法,且航迹的动态性越高,改进算法的性能优势越显著。同时,通过动态跑车实验结果的分析对比,进一步验证了该改进算法的实用性。