压电角加速度计在转台控制中的应用

1 前言 伺服转台作为重要的惯导测试设备在研制过程中有一些重要的技术问题要解决,其中比较困难的是摩擦力矩的补偿,其不仅影响转台的稳定性、同时也影响低速状态的平稳性。目前比较先进的办法是将摩擦力矩的数学模型测试出来,并用于系统的补偿,但由于高频分量的存在,测试出来的数学模型不能完全反应摩擦力矩的真实特性,因此这种补偿实现起来很因难。当然可以通过提高系统的增益来解决,但比举须兼顾频带及元件饱和等因素,不然会出现振荡,噪声增大等等问题。而在系统中引入压电角加速度计可以简便地在一定程度上解决摩擦力矩的补偿及提高系统的平稳性。     

一种新型高性能单轴偏心液压飞行模拟转台的研制

飞行模拟转台是航空航天仿真试验的重要设备之一，近年来仿真技术的发展对飞行模拟转台提出了更高的要求，同时也促进和飞行模拟转台的开发，本主要介绍新近研制的一种单轴偏心液压模拟转台，包括设计特点和主要性能，并对主要指标的测试情况作了简单介绍和分析。     

基于FPGA的铁路移频信号测试系统设计

介绍了一种基于FPGA和单片机的移频信号检测系统新方案,对移频信号进行实时检测和处理,并给出系统的硬件构成框图、硬件设计和软件设计.该移频信号检测系统具有集成度高、电路简单、接口方便、运算速度快、精确度高、实时性好等优点.     

三轴转台测角系统的软件设计

测角系统是测试转台的关键系统，本文以某三轴转台为实验背景，从测角系统的性能设计要求出发，给出了测角系统软件的原则和方法。     

测试转台的研究现状及发展趋势

由于航空、航天技术的发展依赖于惯性导航与制导系统,因而惯性元件的好坏直接影响导航与制导系统的品质,转台作为惯性元件测试的重要设备,已经广泛应用于航天、航空以及国防军事等领域,本文主要论述了测试转台的国内外发展状况及发展趋势。     

基于双轴转台的加速度计自动测试方法设计与实现

为了降低加速度计测试成本,简化标定方法,对加速度计在双轴转台上的测试标定方法进行了研究,组建了一个双轴转台测试系统,系统使用NI USB-9239进行模拟数据采集,依据上述系统提出了一套测试标定新方法,并且设计了一套能进行自动化测试的软件;系统能测试出加速度计的标度因数、三阶非线性模型的各项系数、零偏、零偏稳定性和零偏重复性等参数;选用一种MEMS加速度计进行了测试,对提出的测试标定方法和软件自动测试功能进行了验证,试验过程和测得的参数数值表明软件测试自动化程度较高、测试标定方法实用可靠。     

高频角振动测试转台的迭代学习控制

为了提高角振动转台在陀螺高频特性测试时对周期性期望轨迹的跟踪精度,该文在PID型迭代学习控制的基础上,针对转台控制系统的稳定性和迭代学习的收敛性进行解耦设计,得到一种复合迭代学习控制器,并从频域角度给出了其收敛性条件,最后用MatlabSimulink工具箱对该设计进行了仿真研究.仿真结果表明,与常规比例-积分-微分控制相比较,这种设计改善了系统输出跟踪周期性正弦信号输入的精度,提高了系统带宽,并对系统消除周期性干扰有所裨益.结论表明这种复合迭代控制器可以应用于高频角振动转台的控制.     

七自由度测试转台的控制系统设计

对于航空飞行器等设备,在实际运行前可通过多自由度测试转台对其进行动态性能分析,以获得理想控制效果;以七自由度航空设备测试转台为研究对象,采用开放式结构形式和通用外围设备建立系统硬件平台,以VC++为开发工具设计了控制系统的软件结构;为了保证该转台的可靠性,利用OpenGL建立了三维物理模型的虚拟运动仿真系统,进行控制指令的虚拟运动仿真,发现可能的运动干涉,有效避免错误指令;经过试验验证,该系统稳定可靠,达到预期的控制效果.     

转台测角系统的Windows98驱动程序设计

转台是航天工程中起到重要作用的高精度测试设备,本主要介绍转台的测角系统与计算机的智能接口在操作系统Windows98我动程序的设计实现技术。     

希尔伯特变换滤波器的FPGA设计

在通信系统中,希尔伯特变换是被广泛应用的重要的变换。为了节约频谱资源,实现射频单边谱,通常需要借助希尔伯特变换器对信号进行分解。利用MATLAB设计希尔伯特变换滤波器的系数参数,将计算好的系数导入FPGA中,由FPGA调用IP Core实现。通过Modelsim对程序进行仿真,得到了理想的90°移相波形。仿真结果表明,100阶的FIR滤波器可以理想地逼近希尔伯特变换。     

MA60飞机下滑角测试系统

针对MA60飞机大下滑角进场着陆试飞的要求,设计了一种下滑角测试系统.该系统采集飞机迎角传感器信号,对其进行转换和处理得到飞机迎角,再结合姿态角数据进行计算得到下滑角,最后将计算结果发送给显示和记录装置.飞行试验表明,该系统不仅能准确测量飞机下滑角,而且具有自主性强、简单实用的优点.     

基于加速度传感器的乒乓球擦边球判别系统

乒乓球比赛过程中出现的擦边球很难判断,为了提高判别擦边球的准确度,研制了一种擦边球的检测系统。在系统中,采用多个加速度传感器实现对出现擦边球时的球台振动数据进行采集,通过硬件电路对传感器数据进行实时分析处理,完成对擦边球进行实时判别。实践表明,系统能够完成对擦边球的实时检测,实现擦边球的公平判决。     

三轴高g值加速度传感器的测试技术研究

针对压阻式传感器敏感结构设计的需要,提出一种MEMS三轴高g值加速度传感器敏感结构.对设计的传感器进行Hopkinson杆冲击试验,标定了传感器的灵敏度、线性度和交叉耦合误差参数.对标定的传感器进行了动态侵彻试验,试验结果表明在48000 gn幅值、3 ms脉宽和15000 gn幅值、13 ms脉宽的冲击载荷下,传感器测试的位移误差为6%,性能良好,能够满足大脉宽、高冲击测试的需要.     

基于FPGA的国产MSA009加速度计测试系统设计

针对国产MEMS加速度计MSA009的工作原理和输出特性,设计了一种测试系统,以Spartan Ⅱ系列的XC2S30为主控芯片,并结合外围电路搭建了测试系统;基于ISE 8.1平台,采用VHDL硬件描述语言实现了对A/D转换芯片和Flash的控制,完成了加速度计输出信号的实时采集与存储;利用高精度三轴位置速率转台对测试系统进行试验验证,并对所采集的数据进行分析处理;经试验论证,该测试系统实现了对MSA009加速度计的测试,具有良好的实用性、稳定性.     

飞机襟翼收放角度检查系统设计

介绍了我军某国产战斗机襟翼角度控制原理、真有效值测量器件AD737的结构原理及利用AD737检查襟翼收放角度的方案;该系统利用低频正弦信号发生器ICL8038产生供飞机上襟翼收放角度测量用的传感器2902所需的交流信号,用真有效值测量芯片AD737测量传感器2902的交流输出后送入AD板中进行转换,再送入计算机中进行处理;经使用表明,利用AD737测量线位移传感器2902的真有效值输出的方法检查飞机襟翼收放角度,简单方便,准确可靠,满足了该型飞机的保障要求。     

基于MEMS加速度传感器的飞行器倾角测量系统设计

根据MEMS加速度传感器的工作原理和特点,研究了一种基于MEMS三轴加速度传感器和C8051F352单片机的飞行器倾角测量系统的实现方法;介绍了倾角的测量原理及整体框架,重点阐述了系统的硬件电路设计和软件设计;该系统体积小、功耗低且可靠性高,可用于各类飞行器的倾角指示和测量。     

数字滤波在加速度计中的工程应用

简要分析了加速度计输出信号的组成,介绍了切比雪夫Ⅰ型数字低通滤波器的设计方法,并采用该方法对某型石英挠性加速度计的输出信号进行了实时滤波处理,通过对滤波前后时域信号和频谱信号的比较,得出了切比雪夫Ⅰ型数字低通滤波器能有效抑制加速度计输出信号中的高频噪声、实时性高、性能稳定的结论.     

基于工业控制计算机为核心的线加速度表综合测试系统

介绍了一种以工业控制计算机为核心的线加速度表性能参数综合测试系统.它利用计算机对伺服电机转动的精确控制来实现翻滚转台位置的精确控制,并采用高性能数据采集卡实现对数据的实时DMA采集和处理,综合测试系统可同时对多个线加速度表进行自动测试,从而大大提高了测试精度和效率.     

用声表面波滤波器为悬臂梁式SAW加速度计增添加速度方向判断功能

加速度是矢量,所以在测量加速度大小的同时,给出加速度的方向是非常必要的.但传统SAW加速度计设计忽视了对被测加速度方向的判断问题.声表面波滤波器(SAWF)是一种性能优良的新型电子器件,本文基于SAW滤波器的带通滤波性质,设计了一种新的SAW加速度计系统,它不仅实现了判断加速度方向的客观需求,而且为加速度计基本量程的扩大创造了条件.     

高冲击加速度传感器频响窄脉冲标定测试技术

针对高冲击加速度传感器的频响计量测试问题,设计了一种可实现冲击加速度传感器频响窄脉宽标定系统。该系统采用Hopkinson杆为试验装置,以激光多普勒测速仪作为基准信号测量装置,基于窄脉冲频响计量测试原理,采用汉宁窗和三次插值方法对信号进行处理,基于LabVIEW和MATLAB开发环境编写数据处理程序,实现对被校MEMS冲击传感器频响的快速解算。试验结果表明,该系统能够快速解算出高冲击加速度传感器的幅频特性函数,对传感器工作频带的估计误差低于10%。该系统避免了不同窄脉冲激励条件下,对基准信号和加速度传感器输出信号进行处理的复杂流程,采用适于常规输入信号的信号处理方法,提升了约20%频响测试效率,实现了对加速度传感器频响的快速标定测试。