数字闭环光纤陀螺输出滤波器设计

在数字闭环光纤陀螺中,数字输出信号由高抽样率的反馈信号抽取得到,为避免抽取过程中发生频域混迭,应加入输出滤波器对信号进行低通滤波。根据多抽样率数字信号理论,采用多级抽取滤波器的设计方法,为陀螺设计输出滤波器。和一级低通滤波器比较说明,所设计的三级抽取滤波器,运算量小、滤波效果好。测试结果表明,加入输出滤波器不改变陀螺静态特性,抑制了振动时引起的高频误差,提高了陀螺精度。     

伪随机调制在全数字闭环光纤陀螺中的应用

伪随机调制信号的抗干扰能力强,获得同样的信号,对系统正常运行的干扰程度比其他测试信号低。光纤陀螺的输出信号微弱,背景噪声强,在频域随机分布,增加了信号处理的难度。结合伪随机调制的优势,在原有的数字闭环信号处理的基础上,提出了一种新的信号处理方案:伪随机调制解调方案,与数字闭环方案相互配合,有效提取环境因变量,反馈至系统使之实时做出补偿,提高陀螺稳定性。     

光纤陀螺闭环方案研究与实验

在全光纤开环去偏光纤陀螺方案基础上,提出信号处理方法提高开环系统的动态范围和光学闭环的方案,对两个方案进行了原理和实验研究。测试结果表明,两种方案各能满足一定条件下的实用要求。     

光纤陀螺性能数字评价系统的可视化研究

开发了一种接收并处理光纤陀螺信号的数字评价系统,它通过计算光纤陀螺的零漂、零偏重复性、标度因数等来评价光纤陀螺的性能。在Windows平台下采用VC 设计的数字采集处理系统能够实时控制进程、高速收发数据以及用图形和文字可视化显示其结果,并引进了帧结构来减少传输误差,使系统的可靠性增加,误码率也同时降低。     

谐振式光纤陀螺的数字检测方案及其优化设计

提出了一种基于 DSP 芯片实现的双频率数字调制谐振式光纤陀螺系统的闭环检测方案。在此方案中,利用带通滤波器从探测器的输出光强信号中提取其基波频率的正弦信号,通过相关检测原理去掉干扰的噪声,并利用低通滤波器提取与探测器输出光强幅度直接成正比的直流信号,将其转换成相应的谐振频差,利用此频差即可求得陀螺的旋转角速度。此方案检测线路简单,操作方便,基于 DSP 芯片的实现则大大提高了系统处理速度。同时,还利用 Matlab 软件对检测系统中的滤波器参数进行了优化设计,提高了系统的检测精度。     

全数字开环光纤陀螺工作点实时控制

工作点控制是实用型开环光纤陀螺必须解决的技术问题,为此提出了全数字开环光纤陀螺工作点控制方案。在不增加硬件的情况下,通过提取陀螺信号中的二、四次谐波幅值获得陀螺工作点信号,并作为控制输入量,调整调制信号的幅度,实现对陀螺工作点的实时控制。实验表明,该方案在宽温度范围内使陀螺工作点稳定性达到1.16×10-3,偏差为3.1×10-4,在-40℃到60℃范围内的启动时间小于10s。     

布里渊光纤环形激光器与布里渊光纤陀螺

布里渊光纤环形激光器具有增益方向性敏感、超窄线宽等极为鲜明的特点,在高精度传感、激光测量等领域具有很大的应用潜力。基于同腔布里渊光纤环形激光器的布里渊光纤陀螺（BFOG）以其灵敏度高、可靠性好等显著优势已成为下一代光纤陀螺的重要发展方向。介绍布里渊光纤环形激光器的工作原理并对BFOG的研究进展作以综述,指出其应用研究中急需突破的技术问题。     

光纤陀螺随机误差特性仿真与辨识

分析了光纤陀螺的各项随机误差特性,给出了各项随机噪声的仿真方法.运用不同的随机过程模拟各种随机噪声,采用正交小波变换的方法模拟1/f噪声,用白噪声一次离散积分的方法模拟速率随机游走噪声,用一阶马尔可夫过程模拟指数相关噪声,并给出了仿真结果.提出了基于Allan方差、小波分析和功率谱密度的随机误差辨识方法,对光纤陀螺的随机误差特性进行了辨识研究.     

光源光功率和偏振度对闭环光纤陀螺的影响

在建立闭环光纤陀螺光路数学模型的基础上,结合检测电路的闭环算法,分析了光源光功率、偏振度对闭环光纤陀螺的影响,推导出闭环光纤陀螺固有的标度因数误差,并进行了计算机仿真和实验验证,结果表明在实际闭环光纤陀螺中电路增益已经足够大使得光功率波动对其没有影响;通过减小和稳定光源出射光的偏振度有利于降低陀螺噪声,提高零偏长期稳定性和减小闭环光纤陀螺固有标度因数误差.     

光纤陀螺与精确制导

阐述了光纤陀螺和惯性导航系统的发展历史及现状 ,详细分析了光纤陀螺产品在惯性导航系统中的地位 .同时对惯性导航系统的两大支撑技术——加速度计和全球定位系统 ( GPS)及其应用前景进行了简要的介绍 ,并且给出了最新 HARM精确制导系统的应用实例     

一种光源闭环控制系统的设计与实现

研制出一种景象模拟器光源需要的照度精密控制系统。该系统由测试主机发出光强指令给灯泡,PLC 定时采集灯泡的照度值与预设的照度电压值比较,计算后发出驱动信号给模拟量输入输出模块,控制光源产生与测试主机光强指令相应的光,形成对光源的闭环控制,使灯的照度值满足景象模拟器的使用要求。该系统控制精度高,在需要严格控制光强的成像领域具有较强的实用价值。     

简易光纤陀螺测试系统的设计与实现

光纤陀螺是20世纪70年代发展起来的一种新型惯性仪器，由于具有精度高、抗干扰能力强、预热时间短等一系列优点，在各个领域得到了广泛的应用。而要保证光纤陀螺的测试精度，一套高精度的测试系统是必不可少的。论文针对模拟光纤陀螺进行测试系统设计，以往采用较多的测试方法为：首先对信号进行A/D转换，再利用计算机进行数字信号采集；但由于AD转换存在精度低及连续性差等缺点，大大限制了测试系统的精度。基于这一方面考虑，论文中设计了一种简易的高精度光纤陀螺多路测试系统，直接对输出的模拟信号进行采集，再利用采集到的电压信号进行解算，得到角速度值。在组建完整套测试系统后，对设计的测试系统进行了试验验证及精度标定，试验结果表明，该测试系统具有较高的精度，完全可以满足中低精度模拟光纤陀螺的测试要求。     

包装件压力试验机计算机测控系统

针对YE-50包装件压力试验机落后的测控系统，提出一种基于压力和位移闭环控制的计算机测控系统。根据测得的压力、位移和设定值，通过模糊控制输出驱动伺服阀实现了压力试验时的恒速控制和堆码试验时的恒力控制。并实时显示力——位移及应力——应变曲线。文中还对模糊控制器的实验整定方法进行了探讨。     

变焦镜系统的闭环控制

针对变焦镜系统的机械装置的特点和技术要求,采用闭环控制方案。分别采用动态矩阵控制与线性控制两种方法设计控制器。在参数变化和外干扰都不太大的条件下两者性能相近,但采用线性补偿器的线,陛控制法简单、成熟,故,总是优先选用。对象参数变化大和受到较大扰动时,两者性能不同：当时间常数增大一倍时,线性系统的最大超调由8％变到21％,动态矩阵控制法的最大超调由6％变到9％;在斜坡扰动作用下,线性系统的误差与时间成正比,而动态矩阵法的误差为0．002。因此,在对象参数变化和扰动都比较大时,应当采用动态矩阵控制方法,它能使系统在动态性能和稳态误差两方面都具有良好的鲁棒性。     

Output properties of fiber optic sensor for micro-displacement measurement at 77 K and 4.2 K

Fiber optic sensors for micro-displacement measurement are applied to displacement measurement of superconductors. Output characteristics of a fiber optic sensor were measured at 77 K and 4.2 K. The results show that the linearity between output voltage ratio and displacement is good both at 77 K and at 4.2 K, and the sensitivity at 77 K is higher than that at 4.2 K.     

EPS控制器建模与动态性能试验仿真

电动助力转向(electric power steering,EPS)控制器动态性能直接影响EPS总成的快速响应性和平稳性.利用Matlab/Si mulink创建EPS控制器模型,设计了EPS基本助力特性和包含PID算法、电流反馈的控制策略;利用AMESi m创建EPS负载模型并组装系统仿真模型,定义软件的数据交换接口并进行联合仿真.通过仿真,研究了三种标准激励下控制器动态性能的评价方法,讨论了助力电机关键参数对控制器性能的影响.结果表明,依托特定负载建模构建半物理仿真系统,进行脱离EPS总成环境的控制器动态性能试验是可行的.     

具有能控性的数字式控制器的设计

系统在控制作用支配下能够在有限时间间隔内从任意初始状态向任意希望状态转移，则其具有能控性。通过输出序列和功率谱建立系统数学模型，并采用最小二乘法估计模型参数。具有能控性的数字式控制器通过软件控制状态反馈元素，消除不稳定的因素，从而使系统具有灵活性和控制稳定的特点。