基于双离心机的加速度计动态校准装置

加速度计动态校准装置基于双离心机原理,通过主离心机和从离心机的同时旋转产生动态线加速度,从而实现对加速度计的动态校准.介绍了加速度计动态校准装置的工作原理,建立了其复现加速度的幅值数学模型,针对在大过载条件下从离心机精密旋转问题,设计了从离心机的结构形式和控制方案,并对校准设备所复现加速度的幅值不确定度进行了分析和试验验证,试验结果表明该装置复现动态加速度幅值测量不确定度优于0.2％.     

压阻式高量程微加速度计的冲击校准

采用体硅微机械加工技术和扩散技术,制作压阻式高量程微加速度计,设计量程为50000gn。芯片材料为单晶硅,采用双列扁平陶瓷封装。为了测量其动态灵敏度,使用Hopkinson杆在约40000gn的加速度水平下进行了冲击校准。在电桥电压为6.33V的情况下,被测微加速度计的灵敏度为1.26μV/gn。     

四随动式线加速度计动态校准装置的研制

常规振动台因输出幅值有限无法满足线加速度计高g值下的动态校准,针对该问题研制出带四随动平台的离心机。在分析了其工作原理基础上,从结构及电控两方面介绍了装置研制过程。结构方面首先介绍了装置轴系设计,其次以模拟计算出的轴系惯量值及要求转速值为设计输入进行了电机选型计算,并介绍了测角码盘的配置情况。电控方面,以稳速台为例,采用“空间矢量脉宽调制+id=0控制”方法建立系统模型,并给出调速模式仿真结果。以随动台为例,位置环设计采用复合控制方法,利用动态误差系数法由“双十指标”推算出前馈控制器参数可行域。最后通过实验对装置速率精度及平稳性指标、跟随正弦指令的幅值误差及相移指标进行了精度测试,结果表明校准装置满足项目指标要求,系统达到预期控制效果。     

一种基于六姿态模型的加速度计校准方法研究

MEMS加速度计和陀螺仪是惯性导航系统的重要测量组件.为提高惯性导航系统的测量精度,在使用加速度计前需要对其各项参数进行标定.在构建了一种理想的三轴MEMS加速度传感器输出与重力加速度值、零偏、标度因子之间的模型基础上,根据加速度计在静止状态下重力加速度在各轴分量的模值与重力加速度的关系,提出了一种零偏和标度因子的六姿态校准方法,并建立了标定方程.以MPU6050加速度陀螺仪为例,通过实验验证了该方法的正确性.结果表明:通过该校准方法可以有效地提高加速度传感器的零偏和标度因子技术指标精度.     

高g值加速度计激光干涉校准及信号解算方法

采用霍普金森杆冲击装置产生激励加速度脉冲,利用激光速度干涉仪对激励信号进行测量,实现对高g值加速度计的校准.提出了过零点法和相位求导法对多普勒信号进行解算.模拟分析结果表明,信噪比为30dB时相位求导法的解算误差为0.20%,优于过零点法.对988型压电式加速度计在18371gn～86806gn的校准实验表明了试验装置和解算方法的有效性.     

谐振式微加速度计设计与加工误差分析

为提高谐振式微加速度计的灵敏度和精确度,设计了放大惯性力的柔性微杠杆机构,从理论上分析了微杠杆机构的不对称误差,设计了误差消除机构;经有限元仿真分析证明:所设计的机构能有效减小由不对称误差产生的横向力,有效地消除了放大机构不对称误差对谐振器的影响。分析了形状加工误差对加速度计性能的影响,为制作高灵敏度和高精确度加速度计提供了保障。     

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。     

影响加速度计模型系数的因素及理论分析

液浮摆式积分加速度计是舰用惯性导航系统的核心元件，对长时间海上自主导航，加速度计的非线性和交叉耦合误差是导航误差的主要来源。为了降低其非线性和交叉耦合误差，对加速度计表体的因素及二元调宽脉冲力反馈回路因素进行了理论分析。并通过试验对力反馈回路因素进行了理论分析。并通过试验对力反馈回路采取的解决措施进行了验证，证明方法是可行、有效的。     

石英挠性加速度计的温场分析

利用有限元法对大量程二元脉冲调宽石英挠性加速度计因力矩线圈发热而造成的内部温场变化进行了分析，从理论上计算出温场的分布情况和变化情况，并通过对温度误差的分析，阐述了提高温度特性的有效途径，为加速度计的热设计和温度补偿提供理论依据．     

Behavior of Pendulums on a Regular Polygon

Stochastic and deterministic versions of a discrete dynamical network system are investigated. This network consists of a sequence of contours NSWE with nodes, which are common points atN, W, S and E. There are four cells and a particle on each contour At each time instance, the particle occupies a cell, and attempts to occupy the next cell in the same direction. Particles of neighboring contours move in accordance with some rules. Both deterministic and stochastic rules are considered. The behavior of the model with the first rule is stochastic only at the beginning, and after a time interval the system becomes to pure deterministic. The system with the second rule comes to a steady state, which depends on the initial state. The average velocity of particles and other characteristics of the system are studied.     

欠驱动旋转双摆系统的模糊控制

旋转双摆系统由一个单电机驱动的旋转臂和两根安装在旋转臂上的未驱动的旋转摆杆组成,是典型的欠驱动系统,模糊控制设计的目的是将两根摆杆稳定在倒立位置的同时将旋转臂控制到原点.首先,基于拉格朗日方程获得系统的非线性动力学模型,进而给出其在不稳定平衡点附近的线性化模型.在进行模糊控制器的设计过程中,由于旋转双摆系统有6个状态变...     

战术弹道导弹的弹道仿真

战术弹道导弹（TBM）的弹道运动可以看作是导弹绕地心质点的二体运动,因此进行TBM弹道仿真的关键是根据发射点和落点的经纬度计算弹道轨道根数。考虑导弹运动过程中地球自转所产生的落点经度的变化,研究建立了弹道轨道根数的求解方法,通过坐标变化方法对轨道根数进行了校验,并采用二体椭圆轨道运动理论实现了TBM的弹道仿真,仿真得到的发射点落点位置与给定的位置完全重合,从而对轨道根数进行了进一步的确认。     

欠驱动旋转双摆系统的建模与仿真

研究倒立摆控制问题,针对旋转双摆系统这一新颖的欠驱动机械系统,而旋转双摆系统是由一个驱动的旋转臂和两个未驱动的旋转摆杆组成,选取驱动臂和两个摆杆的旋转角度作为系统的广义坐标,系统存在不稳定平衡点.为对系统进行稳定性控制,采用拉格朗日方程的方法建立了其动力学模型并总结了系统模型的特殊性质.为了便于进行稳定控制器的设计,给出了近似条件下旋转双摆系统的线性化.对动力学模型进行了仿真实验,仿真结果表明实现了系统的稳定性控制,说明了模型的有效性.     

Sampled-data Fuzzy Control of Two-wheel Inverted Pendulums Based on Passivity Theory

International Journal of Control, Automation and Systems - In this paper, an aperiodically sampled-data control scheme is detailed for the two-wheel inverted pendulum using Takagi-Sugeno (T-S)...     

Parametric Stabilization of Quantized Interconnected Systems with Application to Coupled Inverted Pendulums

This paper studies the analysis of parametric stability and decentralized state feedback control of a kind of quantized interconnected systems. The output of each controller is quantized logarithmically before it is input to the subsystem, and the quantized density would affect the stability of the systems. First, a decentralized state feedback controller is designed for interconnected systems without quantization and the corresponding stable region is obtained. Second, for a given controller, the lower bound of the quantization density is evaluated from parameters of local controllers. Finally, the proposed method is applied to coupled inverted pendulums systems which can be viewed as quantized interconnected systems. The simulation results show that by using the proposed quantized controllers, the interconnected inverted pendulum systems are parametrically stabilized.     

榴弹弹丸质点弹道性能分析与可视化仿真

建立了榴弹弹丸质点弹道模型并提出了相应的算法和软件实现;该课题除具有同类软件的计算功能外,还以可视化的形式模拟仿真弹丸在空中的飞行全过程,并生成各种特性曲线提供设计时参考,同时具有智能捕捉功能和查询功能。     

引信钟表机构平衡摆共振现象的实验研究

在云爆火箭弹中使用的某引信的钟表机构常发生保险不解脱的故障,分析可能会因为弹体与钟表机构的平衡摆发生共振造成。为此,对弹体进行自振动频率测试,对引信的钟表机构在模拟工作状态平衡摆的振动频率进行了测试。通过实验,获得了弹体的自振频率及平衡摆在不同状态下的振动频率。通过对比分析,由于共振造成保险不解脱的可能性不大。     

专家系统在抗弹复合材料性能计算中的应用

针对抗弹复合材料弹道性能影响因素多、理论计算困难而靶试实测数据成本高的困难,提出了一种基于专家系统的研究方法。该方法通过建立抗弹复合材料综合数据库和由抗弹机理公式、经验公式、静态数据等组成的知识库,并在此基础上依据一定的规则进行匹配和判定,进行抗弹复合材料的材料—性能、性能—材料的双向计算分析。经实用证明,该方法具有数据可靠、快速方便、扩展性强等特点,可用于指导材料设计和选材。