三轴导弹仿真转台指向误差分析

仿真误差为仿真设备的精度估算评定与误差补偿提供依据.针对射频仿真系统中转台内框轴的空间误差中的指向误差,分析它与系统各部件几何误差和运动误差之间的关系,阐述数学模型的建立方法,并通过特征转换矩阵得到指向误差模型.对原始模型,充分考虑各误差因素影响对模型进行分析处理,以使具有较强的应用性.最后结合某型导弹转台将其应用于某一飞行试验模型来说明方法,计算结果表明:模型的简化对指向误差的分析的影响可以忽略,同时减小了计算量.分析方法也适应于其他飞行试验模式.     

空间精密两轴转台的误差建模与分析

两轴转台在很多领域都有着广泛的应用.研究的两轴转台将应用于空间通信领域,对两轴转台的定位精度和跟踪精度要求很高.从误差的角度出发,基于两轴转台的结构和装配形式,得到转台的几何和运动误差.在此基础上,综合误差原理以及坐标变换的原理,得出了两轴转台的坐标变换矩阵和误差矩阵.通过坐标变换矩阵与误差矩阵的运算,将各种误差的影响叠加到转台的末端定位坐标.最后将分析的结果在MATLAB中进行了仿真计算,得出了影响转台精度的敏感误差源;并通过测试实验,找到转台定位误差的最大值,验证了计算结果.     

一种加速度计的标定补偿方法研究

针对微惯性测量组合(MIMU)中的三轴加速度计因为安装误差的缘故,会在恶劣的锥运动环境下出现误差发散问题,本文提出一种基于三轴位置速率转台的静态旋转多位置补偿标定方法.本文通过分析误差角补偿模型来设计相应的标定试验流程,然后利用非线性拟合的数据处理方法,准确计算出标度因数矩阵和加速度计电压.最后,经过标定试验和误差计算,与十二位置标定法对比发现,本文所设计的标定补偿方法能够将误差小一个数量级,能有效提高加速度计输出精度,具有重要的工程实践意义.     

旋转弹用三轴加速度计安装位置误差标定补偿技术

针对旋转弹用捷联惯性导航系统中三轴加速度计在高转速下,由于安装位置不在一个点,三个加速度计测量的不是一点的比力,在角运动环境下姿态解算时产生动态误差的问题,提出了一种标定补偿三轴加速度计安装位置误差的方法。分析了动态误差产生的原因,在常规静态标定的基础上推导了动态标定的模型,高转速下的转台试验表明本方法能够很好的补偿三轴加速度计在高转速下产生的误差,有效地提高惯性测量单元姿态测量的精度,具有很好的工程应用性。     

基于椭球假设的三轴加速度计误差标定与补偿

为提高三轴加速度计测量精度,根据其误差来源和产生机理,建立了误差模型;通过对误差模型分析,指出三轴加速度计输出轨迹符合椭球假设,提出一种椭球拟合法确定误差模型,实现对加速度计误差补偿。三轴加速度计捷联安装到三自由度转台进行误差标定和补偿,实验结果表明:加速度计最大、最小绝对误差可以减小100倍左右,精度达到10-3m/s2。该方法对采集数据的姿态没有太高要求,补偿效果显著,简单易行。     

数控回转工作台的几何误差测量和建模

作为五轴数控机床的关键零部件,数控回转工作台能够实现C轴和A轴的回转进给与定位,其精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。以此为研究背景,建立了回转工作台的空间误差模型,对回转工作台的几何误差进行测量,并建立了误差补偿的数学模型,为最终进行机床的误差补偿提供依据,从而实现数控加工中心加工精度的提高。     

基于椭球拟合的三轴磁传感器误差补偿方法

考虑现有多轴磁传感器的标定补偿方法普遍存在计算量较大、操作时间长、场地要求面积大、标定设备要求高等问题,提出了基于椭球拟合的三轴磁传感器误差标定补偿方法。在分析传感器误差产生机理的基础上,建立了磁传感器误差模型,推导了误差系数的解算公式,并利用椭球拟合的方法对三轴磁传感器进行了测试标定与误差补偿。实验结果表明,该方法能够正确、有效地标定补偿三轴磁传感器不正交误差、灵敏度误差和零偏误差,具有修正过程简捷、省时、精度高特点不依赖于精密仪器提供准确的方向基准、水平基准等,能够广泛应用于多轴矢量传感器的误差标定和有效补偿。     

基于组合测量的机器人运动误差特性分析及定位补偿技术

研究了机器人各轴运动角度误差的测量与控制补偿技术.讨论了各因素对运动角度误差影响的显著性,独立分析了电机运动控制误差和关节连杆变形误差模型.设计了双轴正交惯性测量方案,通过预先测量机器人各轴运动范围回转角度误差,得到机器人运动空间几何误差分布,基于多元统计学分析确立了不同因素对运动角度误差的影响系数,基于正交多项式拟合建立了各轴定位误差分布模型,在机器人运行前利用该模型计算误差补偿量,控制机器人进行定位补偿.同时,对所提出的机器人各轴运动误差分布规律和正交多项式拟合方法进行了分析,并使用激光跟踪仪测量验证了机器人末端定位精度的补偿效果.研究结果表明,通过对机器人自身性能的研究和补偿可以提高机器人控制精度.     

基于PMAC的伺服系统误差补偿方法研究

各种嵌入式系统的出现使计算机控制系统出现了各种不同的形式,其中,可编程多轴运动控制器(PMAC)就是一种典型的轴运动控制器,它具有强大的控制功能。主要介绍了基于PMAC的伺服运动系统误差补偿方式,经过在目标模拟器伺服系统中采用误差补偿,系统定位精度得到显著提高。     

捷联惯导系统加速度计标度因数和安装误差的试验标定

研究了捷联惯导系统惯性测量组合中加速度计标度因数和安装误差的标定问题。对捷联惯性测量组合中3路加速度计建立了输出模型,提出了在三轴转台上采用多位置试验对加速度计标度因数和安装误差进行标定的方法。实验表明,本方法能够有效地标定出惯性测量组合中加速度计的标度因数和安装误差,具有较高的精度,对提高捷联惯导系统的精度有着重要的作用。     

交替测量式掘进机定位系统误差建模与分析

交替测量式掘进机定位技术在多次交替测量过程中会产生累计测量误差,从而影响掘进机定位精度。目前主要围绕单次测量误差产生原因、误差分布规律及误差减小方法展开研究,未有针对多次交替测量误差分布规律的研究成果。通过分析交替测量式掘进机定位系统工作原理及定位过程,构建了掘进机定位误差模型。采用作图法验证误差模型的正确性,结果表明作图法与误差模型得到的定位误差基本一致,二者仅存在10^-3数量级误差。通过误差模型研究了角度测量误差、测距误差、推移步长及掘进机与测量平台间距对掘进机定位误差的影响,结果表明:角度测量误差越大,定位误差曲线的曲率越大,即误差增大越快,且Y_T轴定位误差增大速度远大于X_T轴;测距误差对X_T轴定位误差影响较大,测距误差越小,初始X_T轴定位误差越小,但误差变化速度不受影响;随着推移步长增大,Y_T轴定位误差曲线曲率增大,即Y_T轴定位误差增大速度加快;掘进机与测量平台间距和推移步长对掘进机定位误差的影响基本是等效的。采用正交试验方法分析了各因素对掘进机定位误差的影响程度,结果表明:测距误差对X_T轴定位误差影响最大,其次为角度测量误差,推移步长和掘进机与测量平台间距影响最小且二者影响程度一致;角度测量误差对Y_T轴定位误差影响最大,其次为推移步长和掘进机与测量平台间距且二者影响程度一致,测距误差影响最小。通过极差分析方法得到了降低定位误差的最优参数组合。     

时栅位移传感器的误差分离与补偿方法研究

为进一步提高时栅角位移测量系统的测量精度,降低生产成本和生产时间,根据时栅传感器的误差组成和误差特性,提出了一种新的误差补偿方法;同时建立了基于傅里叶函数的误差分离模型。该补偿方法将沿空间正弦分布的非线性误差转化成线性误差,并运用最小二乘法理论对系统的误差进行补偿。通过试验与测试证明,采用该方法进行误差补偿可以大幅度提高时栅角位移测量系统的测量精度。     

Predictive Direct Torque Control of Matrix Converter Fed Permanent Magnet Synchronous Machines

This work presents a predictive direct torque control method for matrix converters fed permanent magnet synchronous machine drives. A new look‐up table for direct torque control using matrix converters has been developed. The new look‐up table delivers a set of three different vectors, every sample period, that fulfil the torque and flux demands. Based on a predictive algorithm, the voltage vector from the matrix converter ensuring the minimum torque ripple is selected. The system predicts the torque error for each of the three voltage vectors and selects the one that contributes with the minimum error. Simulation and experimental results, which confirm the good performance of the proposed predictive direct torque control using matrix converters are shown.     

基于最小二乘支持向量机误差校正的多方向插值算法

视频在易出错的信道中传输会发生数据丢包和误码等现象,严重影响视频图像质量。为了改善出错图像的质量,首先使用错误隐藏技术中的空域多方向插值方法进行插值,然后利用最小二乘支持向量机学习插值像素点之间的误差相关性来预测插值误差,进而对使用多方向插值方法得到的宏块进行误差校正。实验结果表明,与目前采用的最近像素线性插值法和多方向插值法相比较,基于误差校正的多方向插值算法在错误隐藏视觉效果和峰值信噪比性能指标上都具有一定的优越性。     

基于SVR的三轴磁通门传感器误差修正研究

提出了一种基于支持向量回归机(SVR)的三轴磁通门传感器误差修正方法。分析和理论计算了三轴磁通门传感器中由于三轴非正交、灵敏度不一致与零点漂移所引起的测量误差;设计了相应矩阵形式的数学模型对该误差进行修正。构造新的目标函数,使修正模型的参数矩阵转换为等价的线性形式,从而建立起中间模型。再由SVR算法辨识出中间模型系数,并通过中间模型系数与参数矩阵之间的关系,实现对误差修正模型的辨识。用实际地磁场测量数据进行测试,结果表明:三轴磁通门传感器在不同姿态下的测量误差由800 nT修正到60 nT以下。该研究为提高三轴磁通门传感器性能提供了一种可行方法。     

基于UWB辅助的多无人机惯导定位误差校正方法

针对卫星导航拒止的复杂环境下多无人机编队飞行只依赖惯性导航无法长时间导航的问题,提出一种超宽带(UWB,ultra wide band)辅助的惯导定位误差校正方法;给出UWB测距原理的同时建立了无人机机体坐标系下的惯导相对距离解算模型;在惯导误差模型的基础上,以惯导误差和UWB测距信息分别作为状态量和观测量,设计出惯导误差校正的扩展卡尔曼滤波模型;以两架无人机为例对算法进行仿真验证,仿真结果表明相较于纯惯导定位,该方法在东北天三个方向的最大定位误差不超过1 m,速度均方根误差值不超过0.01 m/s,很好地抑制了惯导系统速度和位置的误差发散,为解决无人机编队在卫星拒止环境中的定位问题提供参考思路。     

基于LabVIEW数控机床几何误差补偿的研究方法

介绍一种由软件、硬件控制的数控机床几何误差补偿。误差补偿的原理主要是运用多体系统运动学理论建立机床几何误差模型,用硬件控制固化在程序存储器内的误差补偿程序完成补偿任务,并通过RS-232C实现数控机床与Windows平台通信与数据交换。     

基于动态矩阵的隔振器滞回动力自动控制系统设计

现有基于PLC的隔振器滞回动力自动控制系统存在控制误差高的不足,为此设计了一种基于动态矩阵控制算法的自动控制系统。系统的硬件部分由动态控制中心、伺服电机、动力传感器、前置信号放大器、及数据计算单元等关键的模块构成,为提高系统的控制性能在伺服电机模块中内置了型号的单片机控制器,保证电磁控制信号的稳定输出;依据动态矩阵控制算法原理设计了自动化控制系统的主控程序,并给出了动态预测矩阵控制的基本流程,利用动态滚动预测的模式来降低控制时域内的误差,并保证滞回动力值的稳定输出;分析数据表明,提出的自动化控制系统在功能性方面可以满足批量测试及远程控制的要求,在3个稳态值条件下的系统误差都明显低于传统隔振器控制系统,最高的误差输出在0.05之间。     

消磁电源误差信号采集与处理方法

为了解决传统仪器在消磁设备误差检测中存在着测试周期长,精度偏低,自动化程度不高等问题,结合消磁电源模块误差的来源和消磁电源模块的特性,研究了消磁电源模块静态特性、动态特性、瞬态特性的测试方法.同时对系统的自校正技术原理和算法进行了研究,提出了基于最小二乘法和实用滤波法的三段式的数据校准方法来消除系统误差,设计了差分放大电路来抑制零漂现象;基于虚拟仪器技术和Labview平台,根据所提出的测试方法和分析方法,成功实现了消磁电源模块误差测试系统.