动力调谐陀螺再平衡回路技术的发展与研究现状

分别介绍了动力调谐陀螺模拟和数字脉冲再平衡回路的发展与研究现状,分析了两种再平衡回路由于线路引起漂移误差的主要原因,比较了模拟和数字再平衡回路的优缺点.探讨了用DSP直接数字控制实现再平衡回路的方法及这种方法的优缺点,给出了数字控制回路中值得研究的问题.     

采用输入补偿器提高动力调谐陀螺的性能

当输入补偿器对再平衡回路的稳定性的影响忽略不计时,输入补偿器补偿了输入速率的干扰影响,这样,使用“输入补偿器”就能改进动力调谐陀螺(DTG)的再平衡回路性能。因此,输入补偿器和再平衡回路几乎可以彼此单独地进行设计。汉城国立大学制造的动力调谐陀螺(SNU—DTG)的实验结果验证了上述结论。这种输入补偿器也适用于单自由度陀螺仪。     

动力调谐陀螺绝缘子密封技术改进

讨论了动力调谐陀螺仪绝缘子的密封技术,对钎焊中存在的问题进行了分析,并在助焊剂的配制、焊缝的确定、焊接方向及检漏技术等方面进行了改进,为确保陀螺的可靠性及长期气密性打下了基础,也有益于高精度平台陀螺的批产.     

某型动力调谐陀螺的承载能力分析

挠性接头是动力调谐陀螺中最薄弱的部分,对某型的动力调谐陀螺的承载能力进行了分析,建立了陀螺的离散动力学模型,给出了冲击响应及随机激励响应的求解方法。根据各个部分的响应确定了在冲击载荷和实测随机载荷作用下挠性接头的危险局部的应力变化历程,给出了陀螺所能承受的极限冲击载荷,并运用累积损伤理论对挠性接头的疲劳寿命进行了估算。     

应用于太空领域的动力调谐陀螺的一些设计规范

TAMAM公司研制出一种适合太空船应用的大速率惯导级捷联式动力调谐陀螺,陀螺的参数性能与其自转轴的运动,即沿径向的运动和自身的角运动密切相关,由于采用了独特的轴承装置,才有了如此高性能陀螺。描述最大地降低自转轴运动的方法,包括滚珠跑道几何尺寸的确定,新的整体式内环轴承装置的设计,保持器设计的改进以及使用涂有碳化钛的滚珠,新的设计减少了轴承组件的元件数,提高了工作性能,增大了刚度和自然频率。为检测轴承性能,进行了低速运转力矩和功耗试验,并标定了轴承品质因数,评估了采用涂有碳化钛滚珠的轴承的寿命和工作模式。     

史密斯3000系列微型动力调谐陀螺的制造和测试

叙述了动力调谐陀螺(DTG)3000系列的结构和研制情况。在该结构中,利用混合电子器件代替端板的分立元件,依靠陶瓷传感器片提供比较稳定的输出信号。重新设计了马达、力矩器和轴承,以适应新的参数。对DTG测试结果进行了讨论。之后对下列6个主要测试项目进行了审查:1)稳定运转,2)速率测试,3)热测试,4)频率响应,5)磁场,6)振动。对测试方法、数据分析和结果整理作了说明。为了使测试与传感器的应用密切相关,可以改变标准测试项目。     

动力调谐陀螺绝缘子密封技术改进

讨论了动力调谐陀螺仪绝缘子的密封技术,对钎焊中存在的问题进行了分析,并在助焊剂的配制、焊缝的确定、焊接方向及检漏技术等方面进行了改进,为确保陀螺的可靠性及长期气密性打下了基础,也有益于高精度平台陀螺的批产.     

动力调谐陀螺仪动力吸振器的研究

建立了动调陀螺轴向振动力学模型，并根据仪表的具体结构，设计了两种不同结构形式的吸振器以用于动调陀螺的抑制。理论和实验数据表明，在动调陀螺轴系上附加有阻尼的动力吸振器，可以大幅度地降低仪表谐振时的振动放大量级，改善仪表的振动特性，提高其抗随机振动能力。     

基于SOPC的动调陀螺数字再平衡回路设计

根据动力调谐陀螺仪（DTG）再平衡回路工作原理和解耦控制算法,设计了基于FPGA的数字再平衡回路。研究了陀螺仪的耦合情况,利用对角阵解耦法推导出控制、输出解耦阵,建立了数字再平衡回路的数学模型。系统采用SOPC作为控制解算核心,信号器的信号放大解调和力矩器施矩由硬件电路实现,解耦和控制算法由SOPC软件实现。实验表明,应用数字再平衡回路的寻北仪,其寻北精度达到了预期要求,经过转台静态试验。验证了系统设计的正确性。     

双自由度陀螺仪再平衡回路的控制解耦

给出了现有双自由度解耦控制的一般方法．根据自抗扰控制原理，提出了双自由度陀螺解耦控制的自抗扰控制方案（ADRC），给出了分析原理和一定的实现模块，可以看出自抗扰控制（ADRC）比较简单可行。     

导弹解耦控制方法综述

本文主要介绍近几年国内外应用于导弹控制系统解耦的各种方法,论述了基于现代控制理论的解耦控制方法如:动态逆、神经网络、滑模变结构、鲁棒控制等。对这些方法的优点与局限性进行了简要的总结。最后对这些解耦方法在导弹控制系统中的应用前景进行了展望。     

陀螺稳定平台伺服回路的变结构控制

针对陀螺稳定平台伺服回路模型, 设计了基于角加速度信号反馈的变结构控制器.理论及仿真研究结果表明, 变结构控制系统对平台受到的扰动力矩及参数变化具有完全的自适应性, 并可有效地克服变结构控制器的抖动性对系统的不利影响.由于系统设计从实际对象模型出发, 且控制算法简单、易实现, 可望获得工程应用.     

基于自抗扰技术的火箭炮伺服系统解耦控制

火箭炮伺服系统为方位和俯仰两轴耦合的伺服系统。为研究发射时的两轴耦合问题及燃气流冲击强干扰影响,建立了火箭炮伺服系统双轴转台动力矩方程和耦合系统微分方程,采用基于自抗扰技术的解耦控制方法设计了扩张状态观测器及虚拟控制量。通过扩张状态观测器估计系统总扰动并进行实时补偿,通过虚拟控制量得到实际控制量对耦合系统进行控制。仿真结果表明,基于自抗扰技术的解耦控制提高了火箭炮伺服系统跟踪精度,使系统在两轴负载转矩耦合效应和燃气流冲击下有效地抑制了发射平台振动,满足控制性能指标,对火箭炮两轴耦合控制问题具有一定的理论意义和实用价值。     

基于低频学习的电液位置伺服系统鲁棒自适应控制

电液位置伺服系统存在高频干扰和传感器测量噪声,导致传统自适应控制参数收敛性差、性能一致性低等问题。针对这些问题,提出一种基于低频学习的鲁棒控制策略。设计低通滤波器修正电液位置伺服系统的自适应参数,将修正前后出现的残差反馈到鲁棒自适应控制中构造新型控制律,滤除自适应律中存在的高频成分,从而有效地降低参数的波动程度,达到稳定收敛的目的。通过Lyapunov稳定性理论验证了闭环系统的全局稳定性。对比实验结果表明,所提方法能够有效解决电液位置伺服系统在高频干扰和传感器测量噪声作用下的参数稳定收敛问题,同时获得了系统动态误差的渐进稳定性,实验取得了预期效果。     

基于定量反馈理论的火炮随动系统鲁棒控制研究

针对火炮随动系统由于参数摄动及非线性扰动等因素导致控制精度不高的现象,提出一种基于定量反馈理论（QFT）的火炮随动系统鲁棒控制策略。在建立带有不确定参数的火炮随动系统模型的基础上,以某火炮随动系统为例,利用回路整形法设计控制器,分析验证该控制器作用下系统稳定性、跟踪性及鲁棒性,并研究带有参数摄动、输出扰动等情况下系统的时域响应。研究结果表明,所设计的QFT鲁棒控制器能够满足火炮随动系统性能指标要求,有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能,证明了该方法的有效性。     

控制受限的火箭炮位置伺服系统鲁棒自适应反步控制

针对火箭炮位置伺服系统运行过程中所存在的转动惯量和负载力矩变化大,输入控制 受限等各种不确定因素,提出了一种基于动态面滤波法的自适应鲁棒位置控制器。对于模型中的 不确定参数,采用投影算法进行有效估计,利用鲁棒滑模滤波器简化控制器的设计,引入一个辅助 分析系统来对控制输入限制的影响进行有效分析,同时将辅助分析系统与反步方法结合,通过对模 型的等价变换和选择适当的Lyapunov 函数,给出系统的自适应控制器的设计方法。仿真结果表 明,该方法保证了系统的响应速度和控制精度,对参数摄动及外界负载扰动具有较强的鲁棒性。     

基于扰动观测器的炮控系统自适应鲁棒控制

针对坦克快速运动过程中火炮控制系统存在一系列复杂的非线性问题,提出一种自适应鲁棒控制方法。 结合自适应控制智能优化自身参数的特点和鲁棒控制的稳定性特点,通过设计一种能够实时准确测定扰动项扰动观 测器加入到控制策略中,从而精确补偿扰动。仿真结果表明：该控制策略能较好地提升炮控系统的抗干扰能力和稳 定性,有效提高坦克行进间的射击精度。     

某型导弹两通道间交叉耦合的解耦控制

对于具有两套相同侧向自动驾驶仪的导弹，两个控制通道之间存在交叉耦合。文中分别利用串联补偿器和前馈补偿器进行解耦．其结果对导弹控制系统的分析与设计具有参考价值。     

一种改进的微型飞行器非线性动态逆解耦控制研究

针对微型飞行器在低雷诺数条件下具有明显的非线性、非定常及强耦合的特性,研究了一种改进的非线性动态逆与比例积分相结合的MAV非线性解耦控制方法。首先,应用奇异摄动理论对MAV进行时标分离,研究快、慢状态子系统的控制器设计;其次,将比例积分环节引入控制器中,以消除非线性对消误差带来的影响;最后,对系统进行了仿真验证,仿真结果表明非线性动态逆与比例积分结合的方法能够有效实现MAV的解耦控制,具有实用价值。     

基于神经网络的控制力矩陀螺自抗扰解耦控制

针对Model750控制力矩陀螺(control moment gyroscope,CMG)的耦合及扰动问题,提出一种基于径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络逆系统和线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的控制力矩陀螺复合解耦控制方法。利用神经网络的非线性逼近能力构建逆系统并与原系统串接,将原系统解耦成2个等效的伪线性子系统;采用线性扩张状态观测器估计等效系统的残余耦合项和扰动项加以补偿,并与比例微分(proportion differentiation,PD)控制器形成闭环以提高系统的动态控制性能。对提出的控制方法与PID-RBF逆控制方法进行仿真对比,结果表明:该方法可有效实现Model750系统的解耦,具有更好的动态控制性能和鲁棒性。