国防科学技术预先研究基金(18YXGFKD118)
- 作品数：10 被引量：181H指数：8
- 相关作者：范大鹏张智永范世珣李岩李圣怡更多>>
- 相关机构：国防科学技术大学昆明物理研究所更多>>
- 发文基金：国防科技技术预先研究基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术交通运输工程机械工程更多>>
- 视轴稳定平台的装配误差机理分析与仿真被引量：5
- 2007年
- 稳定机构的装配误差是造成视轴偏差的重要误差源。应用PIOGRAM图方法,以典型的直接式方位-俯仰式结构为例,分析了机械装配精度产生的运动学影响,并据此引入平台控制系统进行仿真研究,表明了各项误差与干扰运动的耦合关系。研究结果对平台总体设计阶段的精度分配具有借鉴作用。
- 李岩范大鹏
- 关键词：视轴稳定
- 数字式机载光电伺服系统的实现被引量：19
- 2007年
- 采用基于DSP和CPLD的数字化伺服控制技术解决光电传感器的机载应用问题:隔离机体的高频振动并随动于驾驶员头盔。利用TMS320LF2407的强大数字处理能力和丰富的外围接口实现伺服系统位置环、速度环和电流环的数字控制,将陀螺模拟信号经V/F转换成10kHz～90kHz的频率信号,采用Lattice LC4512V的10M基频对的频率信号计数成16位数字信号,实现陀螺与DSP的无缝高速连接。试验结果表明数字伺服系统达到了较高的控制精度,能满足光电传感器的机载使用要求。
- 庞新良范大鹏滕旭东彭建新
- 关键词：光电传感器伺服系统数字化
- 光电稳定跟踪装置的稳定机理分析研究被引量：41
- 2006年
- 介绍了一类使用微机电速率陀螺组合、具有全稳定功能、且无天顶跟踪盲锥区的新型高精度三轴光电稳定跟踪装置的稳定机理。首先分析了该类装置中的坐标系及其相互之间的关系,然后运用多体力学的方法推导了该类装置的运动学方程,得出了三轴平台式速率稳定装置的数学模型。该模型表明,实现三轴全姿态稳定,不同的陀螺安装方法有不同的优缺点。研究了由于瞄准线稳定误差带来的图像相对运动和变形情况,分析了瞄准线稳定精度对图像稳定精度的影响。结果表明,两轴稳定装置绕轴线的旋转会造成比较大的图像稳定误差,而三轴稳定装置可以有效抑制绕轴旋转误差,从而达到较高的图像稳定精度。
- 范大鹏张智永范世珣李岩
- 关键词：瞄准线陀螺稳定图像稳定
- 光电稳定跟踪装置的控制系统设计被引量：43
- 2006年
- 给出了一类光电稳定跟踪装置的框架伺服控制方案,重点研究了速率稳定环的设计过程,使用dSPACE半实物仿真系统进行了速率回路开环特性的模型辨识和高阶滞后超前控制器设计,对于数字化频率特性测试时产生的相位滞后现象进行了理论推导,并提出了相位补偿公式。对于经典控制器可能遇到的精度不足的问题,介绍了相应的非线性补偿方法。针对伺服系统的位置跟踪环和速度稳定环在频域存在的耦合现象,深入分析了产生频域耦合的原因和相应的解耦设计方法,提出了此类系统位置跟踪环和速度稳定环的理想设计模型。在此基础上讨论了姿态干扰隔离度的概念,推导了隔离度的计算公式。对系统工作过程中可能遇到的5种典型情况进行了仿真试验,仿真结果验证了有关概念的正确性。
- 张智永范大鹏范世珣
- 关键词：伺服系统陀螺稳定隔离度
- 光电稳定跟踪装置中微机电陀螺应用研究被引量：12
- 2006年
- 以微机电陀螺在高精度光电稳定跟踪装置中的应用为背景,研究了陀螺输出噪声对光电稳定跟踪平台精度的影响。结果表明,陀螺噪声会引起平台基准轴的抖动和缓慢漂移。根据微机电陀螺的实测数据,分析了其噪声特性。基于AR模型建立了微机电陀螺的噪声统计模型。研究了基于Kalman滤波的陀螺去噪算法,给出了去噪结果,分析了该算法不能够取得较好滤波效果的原因。针对Kalman滤波在微机电陀螺信号低频去噪方面的局限性,将基于阈值决策的小波去噪方法应用于微机电陀螺的信号处理中,给出了滤波结果。实测结果表明由于后者不依赖于噪声的精确模型,可根据噪声在不同频段的统计特性采用阈值决策滤波,具有更好的抑噪效果。最后给出了两种滤波算法的比较。
- 张文博范大鹏张智永李凯
- 关键词：噪声谱密度AR模型卡尔曼滤波小波变换
- 多环架视轴稳定跟踪结构的运动学分析被引量：2
- 2008年
- 根据视轴稳定跟踪的运动学原理,分析多环架结构的运动特点,指出结构形式的选择依据。采用PIOGRAM图方法,对两轴、三环两轴以及四环两轴结构分别进行讨论,通过角度和角速度的变换关系对环架自锁、跟踪盲区等现象作了运动学阐述,最终得出了各自适用的载体以及目标运动环境。该研究方法同样适用于其他多轴结构,对多环架结构的几何误差分析等也具有参考价值。
- 李岩范大鹏
- 关键词：运动学
- 直流力矩电机在机载光电伺服系统中的应用研究被引量：13
- 2007年
- 将永磁直流力矩电机引入机载光电伺服控制系统执行机构中可综合实现精度高、体积功耗小等伺服系统性能要求。在对采样电流信号滤波器截止频率的选取规则进行分析论证并给出选择建议的基础上,采用模拟PI电路实现电流闭环,使电流环理论开环特性变为一阶惯性环节,实际闭环截止频率达到1.2 kHz。同时在提出一种简单易行的微分实现方法的基础上,将模糊控制引入速度环调节器;由模糊控制+经典零极点配置控制组成的复合控制器使机载光电伺服系统隔离度达到了0.536%,同时阶跃响应的超调为4%。
- 庞新良赵薇薇范大鹏李忱刚刘一民彭廷海
- 关键词：永磁直流力矩电机模糊控制
- 动力调谐陀螺再平衡回路数字化的研究与实现被引量：8
- 2007年
- 为克服模拟再平衡回路时由控制补偿和温度补偿引起的各种问题,研究了动力调谐陀螺仪再平衡回路的数字化设计和实现方法。采用基于DSP的SVPWM数字化方法设计了频率可调的高精度三相逆变电源,解决了传统陀螺电机电源频率调整困难、相位稳定性低、效率低等问题;基于dSPACE半实物仿真系统设计了双输入双输出频率特性分析仪,辨识出数字再平衡回路的开环离散传递函数矩阵;利用矩阵求逆法与经典控制器设计方法设计了数字解耦合校正环节,使陀螺系统能够获得更好的动态性能。实验结果表明:所设计的陀螺电机电源频率稳定性优于±1.5×10-6,波形失真度<5%,满足陀螺使用要求;控制后的锁定回路带宽>70Hz,阶跃响应超调量<5%,上升时间<5ms,输入信号频率为10Hz时,两轴交叉耦合<1%。在保证稳定裕度的前提下,实现了比模拟再平衡回路更好的系统动态性能,为深入研究现代控制方法在动调陀螺再平衡回路中的应用奠定了基础。
- 张连超范世珣范大鹏李玲
- 关键词：数字化动力调谐陀螺再平衡回路
- 微机械惯性传感器的技术现状及展望被引量：42
- 2003年
- 对微机械惯性传感器—微加速度计和微陀螺的技术现状进行了评述。根据其不同的技术实现,诸如制造过程、工作原理、控制系统、接口技术等对其进行了分类描述。这些微传感器的用途很广,而且相对于其传统器件来说有低成本、小尺寸、低功耗等特点,正在全世界范围内被广泛研究。最后,对微机械传感器领域的一些新的进展进行了讨论,并提出了展望。
- 刘危解旭辉李圣怡
- 关键词：微机械惯性传感器微加速度计微陀螺
- 捷联惯性导航系统的姿态算法被引量：13
- 2005年
- 非互易向量的确定与补偿是影响高动态、恶劣振动环境下捷联惯性导航系统姿态矩阵计算的重要问题 .为了补偿由此引起的圆锥误差 ,对一些传统算法进行了分析和研究 .由于以往各种算法过多过杂 ,不便于工程中选用 ,所以通过对传统的各种姿态算法的原理及数学形式进行归纳分析和研究 ,提出了通用的算法公式 .另外 ,还提出将剩余误差表示为采样时间与角振动频率乘积的幂次 ,并根据此幂次来评定圆锥补偿算法的精度的方法 .在此基础上 ,对所提出的通用姿态算法公式进行了误差分析 ,得到了关于算法精度和参数之间关系的一些结论 ,为其参数选择提供了选择标准 。
- 刘危解旭辉李圣怡
- 关键词：捷联式惯性导航
