基于AT89S52 的帆板控制系统

为使帆板转角能够随风速变化而改变,且快速达到设定角度并稳定下来的要求,设计基于AT89S52的帆板控制系统。系统以AT89S52单片机为控制核心,通过键盘设定帆板角度,LED12864实时显示角度。单片机输出脉宽调制波(pulse-width modulation,PWM)控制风扇的风速,通过倾角传感器WDD35D4测量帆板的倾角反馈至单片机,采用PID控制经典算法,实现对帆板角度精确控制,在达到设定范围时进行声光报警提示。测试结果表明:在间距一定时,5 s内,帆板角度达到设定值,且最终绝对值误差不超过5。     

微型智能电子水平仪设计

基于C8051F021单片机和双轴加速度传感器ADXL202的微型智能电子水平仪,用相位解调器提取信息,经低通滤波后,模拟信号由DCM转换为脉宽占空比信号,确定加速度方向.单片机通过测量输入脉冲的高电平时间及周期而实现占空比测量.经重力场翻滚试验、0g读数及比例因子校正,其结果表明纵、横倾角的输出稳定.     

基于MSP430F6638的数字象限仪设计

为实现火炮射角的数字化测量,设计了一种数字象限仪.以MSP430F6638单片机为处理器,与圆弧式光栅传感器组成倾角测量系统,给出了系统硬件电路设计方案,在分析光栅信号四倍细分原理的基础上,结合MSP430单片机的超低功耗特性,给出了系统软件程序设计方案.采用软件解码的方法完成光栅倾角信号的辨向、细分与计数运算,具有测量范围大、精度高、功耗低等特点.经试验验证,设计实现了0.25密位测量分辨力,能长期待机工作,适合野外作战环境下使用.     

基于力矩电机的姿态传感器设计

基于力矩电机的姿态传感器由倾角测量装置、信号调理板及封装外壳组成.其利用力矩电机实现倾斜角度的测量,通过硬件阻容滤波及软件中值滤波消除各类干扰及假数据,并利用精密加工技术制造传感器的支撑装置以保证精度,利用软件补偿消除温漂.     

基于C8051F045单片机的轮速测量电路设计

介绍了基于C8051F045单片机的轮速测量电路,该电路采用磁敏式传感器SDI-H采集脉冲信号,将经信号处理电路处理后的2路脉冲方波鉴向后送入单片机计数,得出轮速信息,最后通过CAN总线通信在上位机上显示。实际应用表明,该测速电路具有良好的稳定性。     

基于线阵CCD的火炮身管内径测量技术

基于线阵CCD的火炮身管内径测量系统,由测量头、导头、定中装置、接杆、数据采集与处理等部分组成.平行光经测量刀照射在CCD传感器上,CCD将光信息转化成电信号.处理后显示结果或输入到计算机进行数据分析.也可通过计算机对其输入参数进行控制.该技术提高了测量精度和准确性,能实现数据采集与处理的自动化.     

基于双CCD技术的火炮偏离角测量方法研究

将激光面光源铅垂地固定在地面上发射出的光线作为测量基准,基于双CCD技术的火炮偏离角测量方法通过测量激光光斑在高精度CCD传感器上的位置变化,得到火炮身管在水平面的直线位移量,结合倾角传感器测得的火炮身管高低角的变化,通过三角形相似原理得到火炮身管偏离角的解算公式,并利用微分关系进行精度分析,确定测量方案中主要器件的参数指标,并介绍了实际偏离角测量的步骤,最后与圆光栅传感器进行了角度测量的对比,验证了该方案可以实现高精度的偏离角测量。     

零位仪的电子细分读数方法及实现

为提高轻武器白光和微光瞄具零位测量仪的分辨率和精度,提出了电子细分读数方法。通过内置平板玻璃的平行光管模拟无穷远目标,调整水平和俯仰两个维度的平板玻璃,使无限远目标像偏移,进行光学对准补偿读数。采用两个高分辨率的角位移传感器,直接测量出两个维度上平板玻璃的偏转角,将测得的角度值经单片机数字化处理后显示在有机电致发光显示器（OLED）上,通过耦合棱镜将OLED上的像耦合到准直光路中。建立了测量的理论模型,采用高精度光电经纬仪标定测量,结果表明：该方法的分辨率可达到0.001 mil,误差小于0.03 mil,分辨率和精度较传统的机械细分读数方法均有较大改善。     

基于最小二乘法标定寻北仪基座倾角测量系统的测量当量

为得到准确的基座倾斜量,提出一种基于最小二乘法标定寻北仪基座倾角测量系统的测量当量方法。阐述基于电解质型倾角传感器的寻北仪基座倾角测量系统的工作原理,对基座倾斜的大小和方向进行准确测量,利用基座倾斜与寻北精度影响量之间的数学模型,进行误差补偿,根据最小二乘法建立数据模型,进行数据拟合,当标定的当量与理论设计值相差较大时,可调整电路放大倍数,进行重新标定;当测量当量调整到与设计值基本一致,将最后测量当量标定值记录下来,写入单片机相应flash单元即可。结果表明:该测量方法可以快速简洁地确定测量当量,保证寻北精度。     

基于PC的弹箭静态参数综合测试系统

介绍了用光电传感器、荷重传感器、单片机和PC机组成的一套弹箭静态参数综合测量系统以及该系统的工作原理；分析了测量处理电路原理以及设计使用过程中应注意的问题。该测量系统在实际使用中具有测试精度高、操作维护方便、抗干扰能力强等特点。     

基于数字图像处理的经纬仪对心测量方法

以经纬仪对心为研究对象,使用CCD传感器采集位置图像并经图像处理测量出经纬仪对心偏差,驱动二维高精度电控位移台移动来实现自动对心。对经纬仪原光学对心镜系统进行了改造,研究了图像处理的方法,包括图像预处理和圆标记中心定位算法,采用了混合滤波和Sobel-Zernike亚像素边缘检测方法。仿真实验表明：基于图像处理的经纬仪对心测量方法弥补了对心需要反复操作的缺点,大大缩短了测量时间,测量精度也可以达到5.5μm。     

基于二维速度测量的简易火控装置

基于二维速度测量的简易火控装置由火控计算机、轴角编码器、倾斜角传感器、激光测距机、键盘、目标锁定按钮、显示屏等组成.该装置可测出瞄准线转动的任意角度,能随时停止测角进行射击.由两次测距的目标径向运动信息,实现目标二维运动速度测量,改善射击精度.装置计算模型包括射角、方向角提前量的解算及其倾斜修正.     

永磁同步电机无差拍电流预测控制

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)数字控制下的精度和延时等问题,提出 一种无差拍电流预测控制。给出同步旋转坐标系下永磁同步电机数学模型,考虑信号采集的延时和处理器计算延时, 进行2 次电流预测,并在Matlab/Simulink 环境下建立控制系统电流环进行验证分析。结果表明：与比例积分 (proportional intergral,PI)控制相比,电流环具有响应快、超调小的特点;与传统无差拍相比,电流环具有静态误差 小的优点,并且速度环闭环后,PMSM 控制系统具有良好的动、静态性能。     

某型无人机垂直陀螺仪测试转台的设计

针对某型无人机垂直陀螺仪测试设备功能单一、操作复杂、测试时间长、精度低等问题,提出了一种采用新型数字化、低成本、高精度测试转台的设计方案;该转台采用双轴"OO"型直推式机械台体设计,利用直流电机为驱动元件,光栅尺和高精度倾角传感器为位置反馈元件,采用"两步法"控制方式,操作简便、可靠实用,并具有广泛的应用前景。     

电雷管中电极塞平行度检测方法

针对传统的小尺寸电雷管人工检测方式耗时耗力,容易带入人工误差等问题,提出一种电雷管中电极塞平行度检测方法.该方法通过设计平行检测装置结构,利用高精度位移传感器,通过其对位移数据的记录,检测电极塞的平行度,实现高精度、自动化检测产品平行度.实验结果表明:该装置能够实现自动化、高精度的平行度检测,检测的重复精度基本能够达到μ级,满足检测精度要求.     

基于DSP 的光机扫描控制技术

针对传统模拟控制技术所设计的光机扫描控制系统,存在控制精度低、线性度差的问题,介绍一种基于DSP 的光机扫描控制系统。通过分析该系统的组成选择了合适的电机和位置传感器部件,并采用电流反馈和位置反馈相结合的数字控制策略,实现高精度、高线性的光机扫描控制。实验结果表明：扫描系统的精度满足使用要求,环境适应性好,能够适用于各种扫描成像类的光电产品。     

基于MEMS加速度传感器的数字式象限仪

基于MEMS加速度传感器测量倾角的原理和方法,根据火炮射击时对炮床倾角的要求,确定传感器测量精度指标,设计基于sca103t的数字式象限仪。采取实时零位校准和多级滤波等措施提高测量精确度。结合实际操作,总结利用数字式象限仪进行规正水平的方法。部队试验表明系统可提高规正炮床的速度,降低操作难度。     

基于互补-粒子滤波的MEMS 传感组件姿态数据融合算法

为解决现有的MEMS传感组件精度低、误差大和磁传感器测量的航向角数据噪声大、精度低等问题,提出基于互补-粒子滤波的姿态融合解算方法.先用互补滤波算法结合加速计和磁力计对陀螺仪的姿态角进行修正,再采用四元素法对陀螺仪数据进行粒子滤波.仿真实验结果证明:该算法能快速解算出姿态角,提高解算精度.     

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。