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33 个结果
  • 简介:针对制约提高激光陀螺精度的热效应这一重要因素,分析了主要热致零漂及其作用机理,推导出了朗缪尔温度漂移理论表达式.实验表明:外部温度变化与内部发热对陀螺漂移有着相同的效果,热效应主要以温度、温度速率与温度梯度方式影响零漂.

  • 标签: 四频 激光陀螺 热致零漂 朗缪尔效应 温度速率 温度梯度
  • 简介:提出了一种陀螺仪自由转子偏角信号读取的方法,这种方法基于对反射光斑的象限分割.与其它光电读取方案相比,该方法减少了所需传感器的数量,通过一个极轴传感器就可以得到转子自转轴的偏角大小及方位信号,从而可以简化陀螺的结构,提高陀螺的可靠性.

  • 标签: 陀螺仪 自由转子 偏角信号 四象限法 信号读取 光电传感器
  • 简介:基于Sigma-deltaModulator(Σ△M)原理的数字闭环微机械加速度计不仅实现了力反馈闭环控制,同时直接完成信号的模数转换。基于全差分式电容微加速度设计了一种2-2级联(MASH)高阶Σ△M闭环系统——MASH_(2-2),并与传统的单环路二阶、阶Σ△M闭环系统(SD2、SD4)进行了仿真分析比较,研制了原理样机。微加速度计是基于结构层厚度50mm的SOI硅片通过DRIE刻蚀、气态HF释放等一系列微加工工艺得到,系统电路以数字化方式集成在FPGA中。常压下测试结果表明,样机的灵敏度为0.876V/g,噪声基底为-110dB,零偏不稳定性为20mg,静态温漂为40.8mg/℃,量程为±20g。

  • 标签: Σ△M 微机械加速度计 数字闭环 模数转换 MASH_(2-2)
  • 简介:沿试验侧壁发展的附面层是影响飞行器半模型实验数据精准度的主要因素之一.利用数值模拟方法验证了涡流发生器减小附面层影响的可行性,重点分析了安装角度、结构尺寸、安装位置及个数等设计参数对附面层内速度分布的影响规律,对涡流发生器尾涡强度以及沿流向的发展规律进行了初步探讨.结果表明,涡流发生器产生的尾涡能够有效改善附面层内的速度分布,进而减小附面层厚度,降低附面层影响;涡流发生器的后缘应略高于当地附面层厚度,安装角度、位置、个数等参数必须合理设计以减小涡流发生器对试验主气流的影响.基于计算结果初步设计了可用于2.4m跨声速风洞半模试验的涡流发生器,在亚声速范围内能够减小模型区侧壁附面层厚度66%左右,对核心流Mach数影响小于0.003,为涡流发生器的实际应用提供了依据.

  • 标签: 风洞 半模型试验 涡流发生器 数值模拟 附面层厚度
  • 简介:传递对准是舰载武器惯导系统初始对准的一种有效办法,为满足舰载武器要反应快的要求,必须在短时间内对初始不对准角进行估计并加以补偿。文中建立了采用元数的传递对准的,线性模型,在此基础上进行卡尔曼滤波,解决了舰载垂直发射导弹的初始对准问题,同时又克服了一般元数对准模型非线性滤波计算量大,对准时间长的缺点,使导弹能在短时间内完成对准,提高其反应速度,增加其命中率。仿真结果表明,该文提出的快速对准方法具有对准速度快、精度高的优点。

  • 标签: 传递对准 垂直发射 四元数 卡尔曼滤波 线性模型
  • 简介:—本文所述的是由个单自由度永磁马达液浮陀螺构成的惯性导航系统。它采用方位H调制监控技术及平台游转技术,使常值漂移对系统的影响均变成有界,而随机漂移的影响也受到了适当的抑制。通过分析与仿真证明该系统在长重调周期状况下,精度较高

  • 标签: 游转 惯性导航系统 监控
  • 简介:在双轴旋转SINS中,惯性元件常值漂移误差对系统的影响可以得到调制,但安装误差和标度因数误差对系统的影响无法得到调制,同时这些误差会与旋转角速率耦合,引起速度锯齿波等误差从而降低了系统的各项性能指标。为了减少这种影响,分析了光学陀螺双轴旋转SINS误差传播特性,利用奇异值分解法对系统的可观测程度进行了分析,经分析,与转动轴相关的安装误差和标度因数误差的可观测度较好,据此设计了系统的自主标定方案及滤波算法,进行了数字仿真和半实物仿真验证试验。试验结果表明,利用设计的自主标定方案,在1h内能估计出转轴上两个陀螺的标度因数误差及与转轴相关的个安装误差,估计精度能达到95%以上。导航试验验证表明,利用自主标定的参数,相对于传统标定方法,使系统定位精度提高了20%。

  • 标签: 自主标定技术 双轴旋转调制 捷联惯性导航系统 PWCS可观测分析 卡尔曼滤波技术
  • 简介:分析了频差动激光陀螺信号的解调原理,针对采用频率测量计数解调方法存在脉冲量化造成的角速度测量分辨率低的问题,改用多周期测量来代替频率测量,大大提高了频差动激光陀螺信号的解调精度.通过数字滤波器滤波处理,可以减少随机噪声干扰,进一步提高精度.为满足实时性要求,该方法采用FPGA来实现.实验表明,此方法提高了频差动激光陀螺角速度测量分辨率,为快速高精度方位自对准奠定了基础.

  • 标签: 四频差动激光陀螺 周期测量 数字滤波器 FPGA
  • 简介:针对采用旋转元数误差进行的组合导航误差建模中状态方程的非线性化问题,提出一种新的惯性/天文组合姿态组合算法,以姿态加性元数误差和陀螺漂移为状态变量,推导系统线性化状态方程,并以天文导航和惯导姿态元数之差为量测量,建立系统量测方程,然后利用卡尔曼滤波实现对该组合模式的信息融合,仿真分析表明,所设计的基于姿态元数误差和陀螺漂移的组合模式能够有效估计系统状态误差,姿态误差0.02°左右,验证了其有效性,可避免较为复杂的非线性滤波器的使用,为工程实践提供了理论支持。

  • 标签: 天文导航 组合模式 姿态组合 加性四元数
  • 简介:针对旋翼无人机鲁棒自适应飞行问题,提出了一种基于指数收敛的控制方法。考虑到旋翼系统的欠驱动、强耦合等非线性特性,采用线性化反馈控制策略实现对其轨迹追踪飞行能力的基本控制;针对线性化反馈控制易受系统内外部未知干扰等影响,采用基于指数收敛干扰观测器组合控制设计,实现旋翼飞行的鲁棒与自适应控制;线性反馈及状态观测器控制系统基于指数收敛稳定。进行了仿真分析,结果表明,干扰观测器对旋翼系统中存在的未知干扰具有很好的估计能力,所设计的基于指数收敛控制系统,结构简单,且具有较强的干扰抑制能力和较高的系统稳定性,满足旋翼无人机的鲁棒及自适应飞行能力要求。

  • 标签: 四旋翼无人机 轨迹追踪 反馈控制 干扰观测器 指数收敛 鲁棒自适应
  • 简介:为了实际实现具有良好跟踪精度和抗干扰能力的惯性平台稳定回路,建立了平台伺服电机的离散时间模型,设计了由单片机和高速DSP组成的数字控制系统,与惯性平台组成了基于采样数据的平台稳定控制回路,研究了离散变结构控制趋近律的选取方法,采用改进趋近律设计了离散变结构控制律,提出了一种数字平台稳定回路的离散变结构控制方法,通过实物实验得出了平台伺服电机转轴摩擦力矩模型系数的估计值,并将其引入到控制系统中。仿真实验结果表明,该回路系统对于摩擦力矩和系统参数不确定性具有一定的抗干扰性能,对于阶跃干扰力矩输入具有良好的动态特性,且静态力矩刚度提高到1.2×10^4N·m/rad,系统对于斜坡和加速度输入信号实现了平稳跟踪,跟踪误差最大值分别为0.0056rad和0.0597rad。

  • 标签: 惯性平台 稳定回路 离散变结构控制 趋近律
  • 简介:为解决舰载捷联系统动基座对准中甲板挠曲变形及惯性组件箱(IMU)的安装误差对初始对准精度的影响,建立了捷联惯性系统误差模型、甲板挠曲变形模型、IMU安装误差模型,并利用速度加姿态角匹配方法,建立了量测误差模型.在此基础上利用状态扩展法建立Kalman滤波器,并进行了仿真.仿真结果表明,在舰船有摇摆的情况下,可以有效地估计IMU安装误差角和甲板挠曲变形误差角.

  • 标签: 动基座 捷联惯性系统 初始对准 舰载 捷联系统 安装误差
  • 简介:提出了一种基于期望模式修正(EMA)的改进交互多模型(IMM)算法。该算法主要解决自主水下航行器(AUV)复杂工作环境下量测噪声统计特性未知或易发生变化时的状态估计问题,其核心思想是将期望模式修正机制和交互多模型滤波算法相结合,利用状态估计过程中的获取的模型概率进行决策,得到更加接近与系统真实模式的期望模型集合,再通过期望模型集合滤波结果对固定模型集合滤波结果进行修正。与传统的交互多模型算法相比,提出的基于期望模式修正的交互多模型算法可以捕捉到系统模式更细微的变化。仿真结果表明,该算法可以大幅提高AUV组合导航系统的估计精度和稳定性。

  • 标签: 自主水下航行器 组合导航 交互式多模型 期望模式修正
  • 简介:研究了一种利用里程计与车辆运动约束条件来辅助车载惯导系统进行动基座高精度自主对准的方法。利用里程计输出与惯导姿态输出进行航位推算,将航位推算获得的速度信息与惯导输出的对应信息相减作为量测之一;利用车辆运动约束条件,将惯导速度输出沿车体横向、垂向的投影作为量测之二;选取惯导系统误差与里程计误差作为系统状态,采用卡尔曼滤波设计动基座高精度对准算法。仿真结果表明,在载车行驶条件下,该方法的东向、北向失准角估计精度分别达到0.21′、0.25′,天向失准角的估计精度达到2.16′。

  • 标签: 惯导系统 航位推算 车辆运动约束 动基座对准 卡尔曼滤波
  • 简介:设计了一种以ARM为核心的数字航向航迹自动操舵仪。在分析系统总体框架的基础上,设计了系统的硬件结构和软件主程序框图,使用Bang-Bang控制实现舵角的随动控制,航向控制使用PID控制。该设计中,360°电位器实现舵角反馈,电子罗盘或电罗经采集航向,GPS给出地理位置信息,电位器及按键输入给定值,液晶显示系统信息,电磁阀驱动液压舵机。该自动操舵仪具有手动操舵、随动操舵、自动操舵和GPS操舵等多种工作模式。实验结果表明,该设计方案可行,具有较高的实用价值。

  • 标签: 船舶操纵 自动操舵仪 电子罗盘 GPS
  • 简介:针对旋翼无人机轨迹追踪问题,提出了一种基于扩张状态观测器的鲁棒滑模控制方法。考虑无人机系统受到内外部扰动、线速度未知等不确定性影响,通过引入扩张状态观测器,对系统不确定因素进行实时估计并给予补偿,实现了系统对扰动的鲁棒性和对环境的高度适应性。同时,滑模控制通过引入切换函数来消除干扰及不确定项,但较大的切换增益会引起系统颤振,因此,干扰和不确定项是颤振的主要来源,利用扩张状态观测器来估计干扰及不确定项并加以补偿,消除了颤振。利用Lyapunov理论,证明了控制系统的稳定性。系统仿真实验结果表明,所提出的控制方法能够保证旋翼无人机轨迹追踪的鲁棒性,旋翼转速最大跳变幅值降低86.4%-94.5%,提高了系统稳定性。

  • 标签: 四旋翼无人机 轨迹追踪 扩张观测器 滑模控制 线速度反馈
  • 简介:为实现多枚导弹协同攻击机动目标,基于具有推力可控能力的导弹,提出了一种带落角约束的多导弹分布协同制导律。将制导律的设计分离为视线方向和视线法向上两个部分:视线方向上基于多智能体协同控制理论和超螺旋控制算法,设计制导律控制导弹剩余时间在有限时间内趋于一致;视线法向上运用零化视线角速率思想和有限时间滑模控制理论,设计制导律控制导弹击中目标的同时满足落角约束。并针对两部分制导律中存在的目标机动信息,分别设计非齐次干扰观测器进行估计。仿真结果表明,提出的制导律能够有效完成协同攻击任务,脱靶量和落角误差分别控制在0.13m和0.02°以内,并且有效抑制了抖振现象,有利于提高导弹自动驾驶仪的跟踪精度。

  • 标签: 协同制导 落角约束 机动目标 分布式通信拓扑 滑模控制 抖振
  • 简介:-本文介绍一种适合车载雷达等使用的数字寻北陀螺仪。它立足于国内的现有条件,以计算罗经原理为基础,采用双位置力反馈平衡法和补角修正技术用以消除陀螺常值漂移的影响和在全方位上提高方位角的计算精度。

  • 标签: 寻北仪 数字式 陀螺漂移 双自由度陀螺 陀螺经纬仪 方位角
  • 简介:旋转光纤捷联惯导系统的误差效应研究关乎系统的设计和精度的提高。在建立惯性元件误差模型的基础上,分析了系统的旋转调制原理,推导了惯性元件的零偏、安装误差、标度因数误差和随机误差在单轴单方向旋转下产生的误差效应,仿真研究了转速大小对系统精度的影响。结果表明,旋转调制可以有效补偿与转动轴垂直方向惯性元件的零偏,且转速越大效果越好;旋转调制会引入额外的标度因数误差效应,且转速越大误差越大。在设计旋转捷联惯导系统时,要求惯性元件的标度因数误差和安装误差尽可能小,并且转速不宜过大,采取正反旋转相结合的方式可以取得更显著的误差补偿效果。

  • 标签: 捷联惯性导航 光纤陀螺 单轴旋转 误差