单自由度液浮陀螺仪中浮液对流引起的漂移力矩

液浮陀螺仪是目前仍在大量应用的高精度陀螺仪。浮液对流产生的力矩是引起误差的重要原因之一。为减小这一干扰力矩,需对温控精度、装配定位稳定性等提出严格要求,但至今未见能给出这方面设计依据的资料。本文研究了这一问题,给出了定量的估值,可作为设计的参考。     

基于电压空间矢量的有源滤波器无差拍电流控制方法

零阶保持器和计算时间产生的控制延时,影响有源电力滤波器的动态性能．为提高有源电力滤波器的电流跟踪动态性能,提出了一种基于电压空间矢量的无差拍电流控制方法．该方法利用无差拍电流控制算法确定参考电压矢量,结合电压空间矢量控制方法,可以快速和准确地跟踪参考电流,并可有效抑制系统电压对有源电力滤波器输出性能的影响．仿真和实验证明了该电流控制方法的有效性和可行性．     

垂直陀螺180°回转伺服变结构PID控制

为减小垂直陀螺仪的漂移,提高平台罗经系统精度,设计了垂直陀螺180°回转伺服控制系统,采用变结构PID校正网络和角速度数字控制器,实现垂直陀螺仪精确角位置伺服控制和接近匀速的回转．实验结果表明,采用变结构比例、积分、微分(PID)控制方法,可以使旋转机构在0°和180°位置精确定位,有效减小陀螺仪漂移．在对系统动态性能要求不高的情况下,该方案能将稳态绝对误差控制在30″以内,满足设计精度要求．     

陀螺仪在联系测量中的应用

本文介绍了使用磁悬浮陀螺仪在某煤矿联系测量中的应用情况,阐述了陀螺仪定向在煤矿联系测量中的优势以及需要注意的事项。     

用速度陀螺仪测武器的振动角速度

速度陀螺仪做为控制系统的感受环节,用得是很广泛的,但做为武器测试系统的一种传感元件用来测量武器的振动角速度,目前在国内尚处于尝试阶段。 影响弹丸起始扰动的主要因素之一是武器的角振动。为了测得武器在射击过程中的振动角速度,我们选用了国产的一种半液浮速度陀螺仪做为传感器,自装了一套所需的测试线     

基于双输出电流传输器的模拟浮地电感

由于电感不易集成，利用有源器件模拟电感一直是研究的热点．本文提出了一种新的模拟浮地电感，分析了该电感在理想情况和考虑有源器件非理想特性情况下的电感值，并把它应用到椭圆滤波器中．PSPICE仿真证实了此模拟浮地电感符合设计要求．该电感仅由2个第二代正电流传输器(简称CCⅡ )，1个双输出电流传输器(简称DOCCⅡ)和2个电阻，1个电容组成，结构简单；电感值可由无源元件参数控制．     

空间稳定惯性导航系统中陀螺仪漂移模型系数的辨识

陀螺仪的漂移误差是空间稳定惯性导航系统的主要误差源,对漂移模型系数的准确辨识是保证系统实现长时间、高精度自主导航的关键．独立标定陀螺仪的数据无法全面反映陀螺仪在系统中的特性,必须在系统中实现对陀螺仪漂移模型系数的辨识,为此,分析了系统稳定平台坐标系随动于陀螺坐标系的运动过程,推导出稳定平台的运动微分方程,建立了以陀螺仪漂移模型系数为状态变量的系统方程；以平台上加速度计的输出为观测量,采用扩展卡尔曼滤波器对陀螺仪漂移系数进行估计．仿真实验结果表明,新的陀螺仪漂移系数辨识方法是有效的和准确的．     

混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统可行性分析

为了验证混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统设计的可行性和模型的正确性,利用陕西安康水电站水轮发电机组的实际数据以及永磁悬浮装置和电磁悬浮装置数学模型对混合磁悬浮承重系统进行计算分析,并建立了混合磁悬浮承重系统参数计算优化的Excel计算表,利用该表动态地分析了数学模型各参数变化对磁悬浮力计算结果的影响,实现了结构参数的整体优化.该优化计算数据与传统推力轴承支承方式的比较分析结果表明,混合磁悬浮承重系统可大大减小水轮发电机组轴承的摩擦和损耗,提高水轮发电机组的效率,有效地延长水轮发电机组转子承重系统的使用寿命.     

磁悬浮球的鲁棒控制器设计

为了掌握磁浮支承的设计和控制原理,设计一种新型的磁悬浮球实验装置,建立其动力学模型。应用H∞混合灵敏度控制理论,通过合理选取加权函数,设计该实验装置的H∞鲁棒控制器,并采用数字控制方法,对其离散化后用DSP系统实现了其稳定控制。仿真和实验结果表明:与传统的PID控制方法相比,基于H∞控制理论设计的磁悬浮球控制器具有更好的动态性能,如系统起浮时的超调量从0.8 mm降低到0.4 mm,稳态偏差从原来的0.35 mm降低到0.10 mm,且具有更快的响应速度和更强的鲁棒性。     

Allan方差方法分析环形激光陀螺仪噪声的性能评估

为验证Allan方差方法用于不同状态下不同类型陀螺仪噪声分析的适用性,该文系统总结了Allan方差方法用于分析室温(～25℃)下静态环形激光陀螺仪噪声的方法,对该陀螺仪常见的5个主要噪声项以外的其他噪声项作了补充说明。对中国自主生产的某型号环形激光陀螺仪和目前使用较广泛的MPU 9250微系统惯性测量单元中的陀螺仪分别进行静态和动态下的多次实验与对比分析,结果表明:在对陀螺仪噪声特性充分了解的前提下,Allan方差方法可以对静态下不同类型陀螺仪的若干主要噪声项进行建模与概算,以满足全球导航卫星系统/惯性导航系统(GNSS/INS)的组合系统中Kalman滤波器参数设置的需要。若干实验分析结论对《IEEE单轴干涉式光纤陀螺仪试验程序和格式指南的标准规范》中经典Allan方差方法作了补充解释。通过对比Allan方差及相关常用数据分析方法,概述了其一般适用性。Allan方差方法可以为改进精密仪器的设计与制造、提高惯性产品实际使用精度等提供依据。     

基于位置和力反馈控制的电动静液式主动悬架的仿真

 通过建立2自由度1/4车辆主动悬架模型和电动静液作动器模型,综合机器人柔顺性控制中阻抗控制的优点,分析其在液压式主动悬架的适用性,将位置反馈和力反馈控制应用于液压式主动悬架系统。设计了采用模糊控制的位置反馈控制器和力反馈线性控制器,并以阻抗控制跟踪车轮动载荷得到簧载质量位移修正量。利用Matlab/Simulink搭建B级路面和0.1 m凸起路面激励下的悬架系统模型。仿真结果表明,相对于被动悬架,其车身垂直加速度、悬架动挠度及车轮动载荷的均方根值均有所下降,该控制策略能较好地提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。     

陀螺仪浮子静平衡分析——液浮摆动法的数学模型及其解

浮子相对于它的支承轴线的质量不平衡力矩是引起液浮陀螺仪漂移的主要干扰力矩之一。当浮子在恒温槽内静平衡时,相当于在无界的流体中运动,它的运动相当于受有阻尼力矩的物理摆(图1),运动方程可表示为式中,J——对垂直于画面的“O”点轴线的浮子转动惯量; M_v——作用于浮子的阻尼力矩;M_m——重力矩;M_m=-m_ge sinθ,m_g为浮子重量,e为浮心与重心的不重合度,θ为偏角。     

Research on Dynamic Model''''s Building of Active Magnetic Suspension Systems

IntroductionElectromagnetic suspension system al most cannot bestable on open-loop condition for electromagnet s positivefeedback coefficient . So the real-ti me feedback controlsystem must be designed to keep the rotor stable in theneighborhood of the balance[1,2]. As for AMSS , beforedesigning the close-loop controller ,the dynamic model ofthe rotor must be known. Online identification infrequency domain can give the precise model , while onlineidentification s preconditionis that AMSS c…     

悬架系统的控制特性对车轮随机动载的作用

车辆悬架系统在车轮对路面的随机动载方面起着重要的作用 ,文章针对目前汽车普遍采用的被动悬架系统在行驶中对车辆振动性能控制的不利性 ,利用控制理论 ,分析了一种悬架控制系统的特性 ,提出通过对半主动悬架控制力的变化 ,可以得到不同的车轮随机动载传递函数特性曲线 ,从而对悬架减轻车轮随机动载的作用进行了分析 ,同时也指出了它对汽车平顺性的影响。此外还讨论比较了被动悬架与半主动悬架对减轻车轮对路面随机动载的不同特性     

馈能悬架的多模式智能控制策略

针对主动悬架耗能而限制其在电动汽车中的应用问题,采用永磁(PM)直线电机作为主动悬架系统的执行机构,建立了整车动力学模型,研究了车辆动力学性能与能量回收能力之间的关系。基于最优控制理论设计了主动悬架LQG控制器,采用层次分析法(AHP)和粒子群优化(PSO)方法优化了控制器设计参数,提高了车辆动力学性能和能量回收能力。为了实现模式切换,提出了一种新的多模式切换控制策略。在控制策略中引入舒适性因素,该因素可由驾驶员调节或根据车辆行驶状态进行选择,从而实现了不同模式下的策略切换。仿真结果表明,所提出的多模式切换控制策略显著优于传统主动悬架控制模式,从而全面提升了整车动力学性能和能量再生能力,为悬架馈能控制策略提供指导。     

基于决策树的自适应互补滤波姿态解算

为解决惯性传感器在磁场干扰和大加速度干扰坏境下姿态解算精度下降的问题,提出了一种基于决策树自适应的互补滤波姿态解算方法。针对陀螺仪特性,对其进行零偏补偿处理。将处理后的角速度数据与加速度数据构成静态检测单元,实现了静态情况和动态情况的准确分类。在动态情况下,由加速度数据和磁场数据组成的决策树通过分析外界干扰程度来自主调节系统误差增益,进而达到抗干扰目的,有效提高姿态解算精度。实验结果表明,静态情况下姿态解算不受磁场干扰,动态情况下能够有效避免磁场和大加速度干扰。     

基于Faraday效应的光纤陀螺频率响应测试方法

为解决光纤陀螺全频带频率响应测试问题,提出了基于光纤陀螺Faraday效应的频率响应测试原理。用有限元法建立光纤环的传输模型,在使用高折射率光纤和光纤环固化条件下推导了光纤陀螺的Faraday效应输出模型,得出光纤陀螺Faraday效应输出与磁场强度成正比的结论。根据光纤陀螺的检测原理,分析了该测试方法与角振动台测试法的等效性。设计了模型验证实验,结果表明该方法可以克服角振动台测试法输出频率低的缺点,可以对光纤陀螺的全频带频率响应进行测试。     

基于联合仿真技术车辆有限带宽主动悬架控制系统

叙述了基于联合仿真技术某工程车辆有限带宽主动悬架控制器的设计过程.首先在ADAMS/View软件环境下建立了该工程车辆虚拟样机,并利用实车道路试验数据对其进行了验证;设计了基于联合PID和模糊控制策略的有限带宽主动悬架控制器,并用Matlab/Simulink的S-Function函数模块编制了控制算法以及定义了与ADAMS/View环境下车辆模型数据交换的接口.然后基于ADAMS/View和Matlab/Simulink对设计的控制器进行联合仿真,标定控制器参数直至达到满意控制效果.最后与被动悬架系统进行了对比,结果表明,本文设计的有限带宽主动悬架控制器改善了车辆的行驶平顺性和操纵稳定性,从而提高了车辆的最大行驶速度.     

基于模糊PID控制的1/2车辆主动悬架系统研究

建立了1/2车辆主动悬架系统动力学模型和路面输入模型,将PID控制和模糊控制并联,设计了主动悬架系统模糊PID控制器。在MATLAB/Simulink中的仿真结果表明,模糊PID控制的主动悬架在车身加速度、俯仰角加速度、悬架动行程及轮胎动位移等方面明显优于被动悬架以及单纯的模糊控制和PID控制,较好的改善了车辆的行驶平顺性及乘坐舒适性。     

车辆悬架系统与电动助力转向系统的集成控制

在建立悬架和转向系统整车动力学模型的基础上,分析主动悬架系统与电动助力转向系统性能之问的相互关系及协调机理,提出调整双系统控制参数的联合优化方法,对主动悬架系统进行自校正控制,对电动助力转向系统进行PID控制,研究集成系统结构参数和控制参数的耦合问题.仿真结果表明,与不加控制、单系统控制相比,集成控制下车辆转向助力效果增强,反应车辆姿态的质心加速度、横摆角速度、车身侧倾角等都有明显提高,车辆的行驶平顺性和操纵稳定性均得到明显加强,整车性能得到提高.