双轴速率陀螺仪再平衡回路的设计与实现

本文从双轴速率陀螺仪在捷联系统中的功能出发,设计了再平衡回路中的信号处理电路和双变量耦合系统的解耦和校正电路并予以实现。其结构简单,工作可靠,造价低廉,性能满足捷联系统的动态特性的要求。     

DTG阻力矩实验测试方法研究

用一种简便的实验方法测试分析了动力调谐陀螺仪的阻力矩，进行了理论近似计算验证，所得结果比较相近，该方法对于陀螺阻力矩分析特别是了陀螺仪应用单位进行了阻力矩分析具有较大的实用性。     

动力调谐陀螺仪模型快速开环辨识

为了实现对动力调谐陀螺仪闭环测量系统的快速设计,建立了参数模型辨识系统,对激励信号设计、模型类结构选择、参数估计算法等问题进行研究.首先依据惯性元件的特点,设计了适宜于动力调谐陀螺仪测试的多正弦激励信号,然后基于外加输入自回归（ARX）模型,采用预报误差法辨识得到模型参数,最后针对某型号动力调谐陀螺仪设计实验进行验证,并与传统扫频法建模得到的结果进行对比.结果表明：模型辨识时间由2 000,s缩短为20,s,辨识拟合度由92.5%提高到95.3%.与传统扫频法相比,通过多正弦激励、ARX模型和预报误差法进行陀螺模型辨识可得到更高的辨识精度、抗噪声能力和辨识效率,为快速设计闭环系统提供了可靠的依据.     

微机电混合陀螺仪的系统设计与仿真

研究了一种新型的微机电混合陀螺仪,它既具有实现传统动力调谐陀螺仪较高精度的潜力,又具有硅微陀螺仪体积小、价格低等优点.研究了该陀螺接口电路,推导了该接口信号灵敏度公式,分析表明增加检测电容Ct和Cb或者减小寄生电容Cp都可以提高信号灵敏度.同时,还推导了力矩器的力矩传递系数和信号器的电容信号传递系数公式,分析表明减小电容间距d和内环半径R1 或者增加外环半径R2都可以提高电容信号器灵敏度.提出一种利用力矩器负刚度效应对微机电混合陀螺进行调谐的方法,并研究了全解耦闭环反馈控制电路.开环仿真表明,残余刚度将导致转子自转轴进动,而调谐后转子自转轴能保持原方位稳定.闭环仿真表明,研究的全解耦闭环反馈控制电路是可行的.     

有限元方法在动力调谐陀螺分析中的应用

介绍了利用线弹性结构分析程序ＳＡＰ５分析动力调谐陀传子体质心位移度系数的方法，结合实际的陀螺仪进行了理论计算及实验测试。分析结果表明，此方法是正确行之有效的。     

自适应格型算法对动调陀螺仪随机漂移的建模

针对动力调谐陀螺仪启动过程中随机漂移模型参数的缓慢变化及逐次启动漂移模型系数的不同，提出了一种利用递归最小平方格型（LSL）算法对动力调谐陀螺仪随机漂移模型系数进行自适应估计的方法。格型相同节级联的特殊结构决定了LSL算法在自回归（AR）模型阶数增加时不必改变算法结构。使得该算法可以在线进行，并且收敛非常迅速，可以针对动力调谐陀螺仪不同次启动快速建立该次启动的随机漂移模型。通过对动力调谐陀螺仪启动1min后的4组实测漂移数据处理及模型检验，证明了该方法的有效性。     

高动态动力调谐陀义力矩器热力学仿真研究

讨论陀螺力矩器的热力学模型。根据陀螺仪力矩器基本热平衡方程,考虑陀螺动态过程中发热和散热条件的变化,建立了高动态动力调谐陀螺仪力矩器的热力学模型,编写了力矩器热力学仿真软件,对陀螺仪动态变化过程中力矩器的温度变化情况进行了仿真。     

高动态动力调谐陀螺仪力矩器热力学仿真研究

讨论陀螺力矩器的热力学模型 .根据陀螺仪力矩器基本热平衡方程 ,考虑陀螺动态过程中发热和散热条件的变化 ,建立了高动态动力调谐陀螺仪力矩器的热力学模型 ,编写了力矩器热力学仿真软件 ,对陀螺仪动态变化过程中力矩器的温度变化情况进行了仿真     

多变量系统子结构解耦零点和系统零点的特性

讨论了多变量系统子结构解耦零点，系统零点与系统整体解耦零点和系统零仍点的关系。结果表明子结构解耦零点和系统零点在最大子集意义上可由整体的解耦零点和传递函数阵零极点递阶描述并具结构分离特征。     

无环动力调谐陀螺仪动力学原理探讨

本文讨论无平衡环动力调谐陀螺仪的动力学原理。应用进动理论,采用假定模态法研究弹性支承的运动,确定调谐块扭摆运动的规律,进而推出动力调谐条件。解释在载体作二倍旋转角振动情形下陀螺不产生漂移的原因,并根据具体数据给出了数值计算结果。     

啤酒发酵温度多变量解耦控制算法

针对工业过程中常见的多变量时滞输入输出系统,基于常规PID控制和Smith补偿控制算法在处理大时滞、强耦合、多变量、不确定性对象的控制时效果不好的情况,提出了一种多变量解耦控制器的设计方法,该方法以控制器或者补偿器来消除系统各输入输出间的相互耦合和关联,是解决多变量控制问题的有效工具。用该方法针对多变量强耦合的啤酒发酵温度控制系统进行了设计和仿真研究,仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于两级神经网络的发酵过程多变量前馈解耦控制

针对具有时变、非线性、不确定性的多变量耦合生物发酵过程,提出了一种基于两级神经网络的多变量前馈解耦方法.一级神经网络利用可获得的过程信息拟和耦合通道的过程特性,实现耦合作用对被控量影响的估计;二级神经网络用来拟和控制通道的逆特性.通过两级网络的串联,消除系统间的耦合.实验结果表明,提出的解耦控制方法能适应生物发酵过程模型的不确定性和参数时变性,克服了前馈解耦方法依赖于过程模型和对模型参数的变化表现敏感的缺点.     

最优解耦综合控制及其在除氧器控制中的应用

本文基于W.A.Wolovich的最优解耦思想,提出了多变量离散系统的最优解耦综合控制规律,为计算机控制系统的解耦并且最优设计提供了理论依据。研制了用于多变量连续系统和离散系统的最优解耦综合控制的计算机辅助设计应用软件包,并成功地将其应用于火电厂除氧器群的解耦控制设计。     

动基座上DTG全运动过程的控制解耦研究

提出了动调陀螺仪（以下简称DTG）全运动过程的控制解耦问题,运用控制理论分析了DTG的耦合及其解耦方法,阐明了用同一控制回路实现动基座上DTG全运动过程的锁定原理与方法,引用启停控制单元电路,具体实现了动基座上DTG全运动过程的解耦控制。     

预测补偿动态矩阵控制在电加热炉中的应用

针对电加热炉多变量系统存在大惯性、慢时变、非线性及交叉耦合严重等特点，提出采用基于非参数模型的动态矩阵控制方法，并用预测补偿的思想进行解耦设计，使解耦设计大为简化。实时控制表明这种算法对多变量系统是有效的。     

Feed-Forward-Like Decoupling Control in Coagulation Bath of Carbon Fiber Precursor

The coagulation bath system of carbon fiber precursor is a complicated and multivariable coupling system. Based on the model of industrial production, the full dynamic decoupling control of the coagulation bath system of carbon fiber precursor is achieved in combination with multivariable feed-forward-like decoupling and proportional-integral-differential （PID） control. Compared with the conventional PID decoupling control, the experiment results show that the proposed method has a better control effect. The use of the controller can achieve complete decoupling of three parameters from coagulation bath system. The method should have great applications.     

多变量模糊控制系统的前馈解耦

为实现多变量模糊控制系统的动态解耦，基于前馈解耦思想和神经网络理论，提出了一种多变量模糊控制系统解耦的新方法——模糊前馈解耦法,模糊控制器和解耦部分独立设计，解耦由两层神经网络实现，节点少，其活化函数采用分段线性函数．利用简化的学习算法，根据系统输出误差，在线调整网络权值，从而实现动态解耦而无需辨识被控对象的模型，该方法结构简单且计算量小，适于实时多变量过程控制，仿真证明了该方法的有效性。     

单元机组协调系统的多模型自适应解耦控制

针对火电单元机组被控对象多变量、强耦合及模型参数随负荷显著变化的特点,提出一种基于多模型自适应解耦控制的协调控制策略.采用多个固定模型和2个自适应模型并行辨识机组对象的动态特性,在每个采样时刻基于切换性能指标选出最优的局部模型作为当前模型,并据此设计解耦控制器,从而实现全工况运行的自适应控制.同时对多模型控制系统的全局稳定性进行了证明.通过对300MW亚临界直流燃煤机组协调控制系统的仿真表明:该控制策略对负荷变化适应快,且可获得良好的动、静态解耦控制效果.     

INA设计技术及MATLAB实现

简要介绍在多变量控制系统中有着广泛应用前景的INA设计技术及其MATLAB实现，INA法的基本思想是通过选择预补偿器使原系统的逆前向传递函数矩阵成为对角优势阵，从而实现各输入输出变量之间的基本解耦，在用逆乃圭斯特阵列法(INA法)把多输入多输出(MIMO)回路间严重关联的多变量系统设计问题转化为一组单变量系统设计问题的基础上；阐述了用MATLAB语言完成INA法设计的机辅设计步骤；借助MATLAB语言用INA法设计了一个三输入三输出控制系统，并对设计好的系统进行数字仿真，结果表明，所设计的系统可以稳定工作，各项指标均可满足工程要求。     

神经网络解耦控制在多变量控制系统中的应用

应用神经网络解耦控制,实现多变量系统的最优控制.通过引入神经网络环节,对多变量系统进行解耦,解耦后的子系统变为单变量系统.因此将多变量控制变成单变量控制.解耦控制采用前馈补偿器解耦,解耦补偿器采用BP神经网络结构.仿真结果表明,该控制策略具有较好的动态跟踪特性,能满足复杂多变量控制系统的控制要求.