一种旋转变压器误差分析和校正方法

针对旋转变压器输出信号存在误差影响其测角精度的问题,文中从旋转变压器自身结构、励磁信号的谐波干扰、噪声干扰三个主要方面出发,分析建立出被测角度的误差模型,通过采用24面棱体和白准直仪标定的方法获得角度实际误差值,结合通用全局优化算法的曲线拟合方法计算出误差模型参数。通过与其他三个模型的拟合误差进行比较,该模型的拟合误差最小,平均拟合误差小于0．05”。实验结果证明该模型具有很好的拟合效果,可以提高误差补偿校正精度。     

一种基于椭球约束和Procrustes分析的磁矢量传感器校正算法

磁矢量传感器在测量过程中将受到载体及其他工作部件的干扰,为保证和提高测量精度,提出了基于椭球约束和Procrustes分析的磁矢量传感器校正算法。在分析误差来源并进行分类的基础上,建立了磁矢量传感器误差模型,通过椭球约束法和正交Procrustes分析获得了由测量值到真值的映射关系,实现磁矢量传感器的校正。仿真结果表明,该校正方法能有效地完成磁矢量传感器的校正,而且方法简单、易于实现,在较大噪声水平下也能较好的完成校正工作。     

一种基于磁传感器的MEMS陀螺标定方法

根据微型航姿测量系统各传感器的特点,研究出了一种基于磁传感器输出的MEMS陀螺标定方法,并根据MEMS陀螺误差参数模型设计相应的补偿算法,分别对MEMS陀螺的零偏和标度因数误差进行了补偿。与传统标定方法相比,该方法实现简单,适用于现场标定。实验结果表明,该标定方法能够有效地提高MEMS陀螺测量精度,补偿后陀螺在静态条件下2分钟内,俯仰角漂移小于0.035°,倾斜角漂移小于0.15°,航向角的漂移小于0.2°。当陀螺三轴均有角速率输入时,在角速度小于25°/s情况下误差都能保持在±2°以内。     

无线传感器网络TDOA测距误差分析与校正

测距是无线传感器网络定位的基础,基于TDOA的测距有较高的精度;分析现有的基于TDOA的无线传感器网络定位系统与算法,使用基于超声波传感器和无线射频模块的TDOA测距技术,并针对测距过程中存在的误差,提出一种新的误差补偿和校正方法;该方法在对TDOA误差源及其影响行为进行详细分析的基础上,建立了测距误差模型;对影响较大的误差因子给予单独校正,并结合相关数学原理,引入了最小二乘回归,建立了误差校正的方案;实验结果表明,该方法有效地减小了测距误差的影响,从而提高了系统定位精度。     

高精度长光栅动态光刻机定位误差校正

本文介绍了一种采用微机对高精度长光栅动态光刻机定位误差进行实时校正的方法,提出了空间域脉冲增减法误差校正原理,设计了误差校正电路和校正软件。该方法可从空间域同时校正定位信号误差和温度误差,校正精度较高。实验结果表明该方法是可行的,该方法的提出为研制高精度长光栅提供了一条新的途径。     

带误差校正的常压塔汽油干点软测量模型

根据误差反馈原理,设计出带误差校正的神经网络模型,并将其用于常压塔汽油于点软测量,建立带误差校正的软测量模型。它将开环软测量模型的预测误差反传,作为校正输入量送给带误差校正的软测量模型进行误差校正。最后结合常压塔工业实例,对汽油干点进行预测,±1℃的预测误差表明该模型比不带误差校正的软测量模型具有更高的精度。     

CE-1卫星微波探测仪测温电路对地面定标精度的影响分析

简要介绍了基于微波连接网络硬件辐射传输模型的CE-1卫星微波探测仪定标试验,给出了试验结果,并对试验结果进行了分析和验证。在此基础上,重点分析了测温精度对地面定标结果的影响,分析结果表明,测温电路的测温精度达到0.5 K,测温电路的性能满足微波探测仪定标的要求,测温误差对地面定标精度的贡献小于0.1 K,在接收机工作温度和环境温度差别较大时,基于测温电路的微波连接网络硬件辐射传输模型校正使定标结果得到明显的改善。     

多投影几何校正误差评估分析

近年来,投影拼接显示技术在展览展示、产品发布、虚拟仿真等领域得到了广泛的应用,但是目前还缺少完整的投影拼接几何校正误差评估方法.在深入分析多投影几何校正特点的基础上提出了一套较为完整的误差评估方法,分为自相关投影拼接误差(投影机自身几何校正之后所产生的误差)以及互相关投影拼接误差(多台投影机之间叠加区域的配准误差);首先提出了自相关投影拼接误差的关键参数——重投影误差(描述了每台投影机投影图像中每个像素点与预期投影位置的接近程度),并使用平均重投影误差、最大重投影误差以及关键点配准误差完善自相关投影拼接误差的评估体系;然后提出了互相关投影拼接误差的关键参数——叠加区域误差(表示投影机之间叠加区域对应像素点之间的匹配程度),并使用平均叠加区域误差、最大叠加区域误差完善互相关投影拼接误差的评估体系;最后使用该方法对平面投影、曲面投影、自由表面投影拼接的几何校正误差进行了分析.理论分析和实验结果表明,提出的误差评估方法能够有效地评估投影几何校正的精度.     

数字闭环石英挠性加速度计量化误差分析与实验研究

数字闭环方案可以减小模拟伺服方案中A／D转换环节所引入的精度损失,而量化误差是影响数字闭环石英挠性加速度计系统精度的重要因素之一。介绍了数字闭环石英挠性加速度计检测系统的工作原理,讨论了AD,DA位数的选择依据,基于现有硬件检测电路,软件上采取AD,DA降位使用的方法分析量化误差对闭环系统精度的影响。搭建数字闭环实验系统,实验结果表明：在一定范围内,随着AD,DA位数的降低,量化误差影响增大,闭环系统精度降低,与理论分析相吻合,为数字闭环加速度计的精度改善提供必要的理论指导和实验基础。     

基于子空间类法的阵列幅相误差校正方法

该文针对阵列误差条件下多目标方位高分辨估计问题,提出了一种基于子空间类法的阵列幅相误差校正方法,实现过程简单,效果显著。计算机仿真结果表明,该校正方法可以有效地改善子空间类方法的稳健性,提高其多目标分辨能力,而且方位参数估计精度良好,具有较好的工程应用前景。     

Quaternion‐based visual servo control in the presence of camera calibration error

Visual servo control systems use information from images along with knowledge of the optic parameters (i.e. camera calibration) to position the camera relative to some viewed object. If there are inaccuracies in the camera calibration, then performance degradation and potentially unpredictable response from the visual servo control system may occur. Motivated by the desire to incorporate robustness to the camera calibration, different control methods have been developed. Previous adaptive/robust controllers (especially for six degree‐of‐freedom camera motion) rely heavily on properties of the rotation parameterization to formulate state estimates and a measurable closed‐loop error system. All of these results are based on the singular axis–angle parameterization. Motivated by the desire to express the rotation by a non‐singular parameterization, efforts in this paper address the question: Can state estimates and a measurable closed‐loop error system be crafted in terms of the quaternion parameterization when the camera calibration parameters are unknown? To answer this question, a contribution of this paper is the development of a robust controller and closed‐loop error system based on a new quaternion‐based estimate of the rotation error. A Lyapunov‐based analysis is provided which indicates that the controller yields asymptotic regulation of the rotation and translation error signals given a sufficient approximate of the camera calibration parameters. Simulation results are provided that illustrate the performance of the controller for a range of calibration uncertainty. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

An indirect method for transfer function estimation from closed loop data

An indirect method is introduced that is able to estimate consistently the transfer function of a linear plant on the basis of data obtained from closed loop experiments, even in the situation where the model of the noise disturbance on the data is not accurate. Moreover, the method allows approximate identification of the open loop plant with an explicit and tunable expression for the bias distribution of the resulting model.     

A tracking loop based on tightly coupled range and velocity filter equations

A joint range-velocity closed tracking loop,which is based on tightly coupled range and velocity filter is proposed.When the measured velocity value is adopted in the range tracking loop to modify the velocity and acceleration equations from traditional α-β-γ filter,the tracking loop based on tightly coupled range and velocity filter can not only track the range and the velocity simultaneously,but also improve the range tracking accuracy.The experimental results show that the tracking errors about range thermal noise in the proposed loop is lower than those in the traditional loop over 2.2 dB,when filter parameters satisfy least mean-square error criterion.Moreover,with the increase of the filter parameter,the tracking performance of our schemes are improved accordingly.     

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.     

时滞不确定系统DMC约束控制的鲁棒性条件

讨论具有控制变量约束的时滞线性不确定系统DMC算法的鲁棒稳定性充要条件,共有两个部分：1）线性时滞DMC约束控制算法,通过在预测模型中引进模型误差补偿时ε1（k)和干扰修正量ε2（k)来补偿预测输出,减小预测误差;2）给出闭环系统鲁棒稳定的充要条件,得出了保证系统鲁棒性的模型误差,干扰、预测误差、跟踪误差以及期望输出各量之间的定量关系。     

基于一阶不确定项估计律的机械臂鲁棒控制研究

针对多自由度机械臂控制系统的模型参数误差、关节摩擦力以及外部输入扰动等不确定项,设计了一类一阶误差估计律;结合基于机构动力学名义模型的输入输出反馈线性化控制算法,对六自由度刚性机械臂的时变轨迹跟踪控制进行了研究,理论上证明了设计的鲁棒控制器是全局渐进稳定的.仿真结果表明该控制策略对系统的各类不确定项具有很好的鲁棒性,能够实现高精度的轨迹跟踪控制.     

基于Youla参数化的动态随机系统最小误差熵控制

针对具有随机干扰的动态系统,提出一种最小误差熵控制方法。基本思想是应用Youla参数化公式构建具有闭环稳定性的反馈控制策略。其中Renyis熵被作为跟踪误差信息以测度闭环系统的不确定性,Youla参数被优化以使闭环系统误差熵最小,且一个仿真实例也表明了所提算法的有效性。     

MEMS惯性组件的误差特性分析与标定

针对惯性器件输出受工作环境及器件自身噪声影响,导致惯性组件输出信噪比低进而影响系统定位测姿精度等问题,提出MEMS惯性组件误差分析与标定方案。利用Allan方差对MEMS输出进行辨识,对输出信息曲线拟合并确立MEMS器件误差项的误差取值,建立MEMS几何误差模型并设计分立式标定方案。转台实验结果表明,24位置及速率标定方法可实现惯性组件常值误差系数的有效分离与求取,对比器件误差补偿前后的结果,验证了误差修正方案的可行性。     

一种MEMS加速度计误差分析与校准方法

MEMS传感器测量中一般存在确定性偏差和随机噪声两类误差,为提高其测量精度和稳定性,以MEMS加速度计为例,在建立其测量误差模型的基础上,提出一个综合的校准方案,同时对这两类误差进行补偿。其中使用Allan方差对随机噪声项进行量化分析,并综合采用了最小二乘法计算确定性校准系数,扩展卡尔曼滤波降低随机噪声等方法。通过实验验证,表明该方案可以有效校准加速度计测量的确定性偏差并降低随机噪声干扰,最终经过误差补偿后的测量数据在精度和稳定性方面都有明显提升。     

IMU标定数学建模及误差分析

惯性测量单元（IMU）标定路径设计和数据处理方法取决于IMU标定数学模型,安装误差是决定IMU标定模型的重要因素。针对工程中加速度计和陀螺相对载体安装方式的不同,提出一种通过坐标系转换矩阵建立IMU标定数学模型的方法,推导IMU标定模型误差与载体角速度和加速度之间的关系,分析IMU标定模型误差对捷联惯性导航系统导航参数的影响,并利用转台提供的位置信息设计IMU标定路径和数据处理方法。仿真和转台实验结果表明：IMU标定数学模型误差引起捷联惯性导航系统速度误差、位置误差和姿态误差;安装误差的表现形式决定了IMU标定模型误差对系统导航精度的影响。