ARMA模型辨识及其在光纤陀螺漂移建模中的应用

针对含有噪声的时间序列模型辨识精度低的问题,采用自回归函数的衰减正弦曲线方法估计含有噪声的ARMA模型系统参数,AR参数从衰减正弦曲线直接获得,MA参数估计采用相关匹配技术.仿真结果表明,时于具有不同信噪比噪声干扰的系统,该算法具有良好的收敛性和准确性.在此基础上,将该方法应用到光纤陀螺漂移误差建模中,实验结果表明,采用该算法所确定的模型能够精确的反应光纤陀螺的漂移趋势.     

光纤陀螺温度和标度因数非线性误差建模研究

分析了开环光纤陀螺(O-FOG)的温度和非线性特性,以时间、温度和输入角速率为参量得到O-FOG的温度和标度因数非线性误差的混合模型,并设计了一种能够同时辨识这些参数的实验方法和数据处理方法,通过大量温度速率实验,辨识出O-FOG的温度和非线性混合模型,利用该模型对陀螺进行补偿验证,结果表明,补偿后的O-FOG克服了温度和非线性对其测量精度的影响,使它在全温度和全速率下的测量精度得到了极大提高,证明了该方法的可行性。     

陀螺稳定平台非线性摩擦的灰色滑模控制

为了减小摩擦扰动对陀螺稳定平台伺服跟踪性能的影响,设计了一种灰色滑模控制器。以某型号导引头陀螺稳定平台为实际对象,分析了系统中摩擦的非线性特性,从机械和控制两方面探讨了减小摩擦的措施。基于稳定平台的单轴控制模型,设计了滑模控制律,采用GM(1,1)灰色预测算法估计扰动量,将其作为控制律中的补偿分量,同时应用灰色预测方法对滑模控制策略进行预测输出,有效地减弱了滑模控制的抖动现象。在陀螺稳定平台上实际测试表明,该灰色滑模控制能够在无系统摩擦模型的情况下,有效减小摩擦扰动对系统控制的影响,与PID控制相比,明显提高了控制系统的鲁棒性和稳态精度。     

压电陀螺漂移特性的灰色神经网络建模研究

在不同温度和运行时间下,压电陀螺的静态零位漂移和刻度因子变化表现为非线性和多值对应关系,基于时间序列的ARMA模型和直接采用温度单输入的前馈神经网络模型都无法正确描述压电陀螺的这种误差特性。提出一种将温度和时间作为输入,分别同时对应陀螺静态零位和刻度因子输出的三维空间下的单值对应关系,在运用灰色理论对数据进行预处理基础上,采用多输入单输出的RBF神经网络实现了对陀螺漂移特性的描述。仿真实验结果验证了该建模方法的有效性。     

一种非线性系统多项式逼近的建模方法

提出一种简便的非线性多项式逼近建模方法。对非线性系统,首先,利用拓扑同胚变换,将系统的有界输入输出数据变换为[0,1]范围之间的数据,然后选定初始多项式,对初始多项式模型反复利用递推最小二乘法进行参数辨识,通过比较项与参数乘积绝对值的大小,剔除多项式中对模型贡献较小的项,直到得到确定的多项式模型,大量的仿真结果表明了算法的有效性。     

稳定平台有限记忆模型H∞目标预测滤波算法

针对陀螺稳定平台跟踪系统中脱靶量信号存在延迟和不确定扰动的问题,提出了有限记忆模型H∞预测滤波算法.根据实际目标运动的机动特征,采用有限记忆模型对目标进行运动建模,避免了对目标输入输出特性的依赖,同时采用递推最小二乘法对模型参数进行实时辨识,简化了运算,提高了模型精度.在此基础上,将鲁棒H∞方法应用到目标信号滤波和预测中去,有效的补偿了信号时延和扰动.仿真和实际平台测试表明了该方法的有效性和可行性.与常用的卡尔曼预测滤波方法相比较,说明了该方法对目标机动和随机噪声扰动具有更好的鲁棒性,有效提高了目标信号的预测精度.     

具有单框架控制力矩陀螺航天器的建模及可控性分析

针对具有单框架控制力矩陀螺的航天器姿态控制问题,将航天器与控制力矩陀螺看作整体系统,应用Lagrangian方程与Hamiltonian方程建立系统在重力场中的数学模型。在考虑航天器短时间内大角度机动前提下,将系统在Lagrangian形式下的状态方程简化成仿射非线性形式,以控制力矩陀螺框架角速度为输入变量,回避控制力矩陀螺在奇异情况下对系统的影响。随后应用系统Hamiltonian形式的保体积性与非线性系统可控性定理证明该系统可控,且系统可控性不受单框架控制力矩陀螺群个数、构型、奇异问题的影响。系统在重力场中的数学模型与可控性结论为以后进一步研究航天器姿态控制方法,航天器系统稳定性问题提供了理论依据。     

城轨列控系统仿真平台中联锁站的设计和实现

分析了联锁站仿真系统在城市轨道交通列车运行控制系统仿真平台中的作用。以面向对象的软件工程为基础,运用UML语言阐述联锁站仿真系统的功能需求、总体设计、详细设计、编程和实现的过程并利用CASE工具建立系统设计不同阶段的可视化模型。通过编程实现,验证了模型的正确性和分析方法的有效性。采用这种方法对仿真系统进行设计,优化了开发过程,提高了软件设计的质量和效率。     

摩擦非线性环节的特性、建模与控制补偿综述

首先介绍了机械伺服系统中摩擦非线性环节的动态、静态特性的研究成果和目前常用的几种摩擦模型 ,讨论了摩擦非线性环节对伺服系统的动态性能和静态性能的影响 ,以及摩擦非线性环节导致的极限环振荡、低速爬行等现象。然后对有关摩擦补偿方法方面的研究成果进行了总结 ,介绍了传统的摩擦补偿方法和基于智能控制理论的摩擦补偿方法方面的研究成果。最后 ,展望了该领域今后的发展方向。     

梳棉机的建模与实验研究

在纺织工业中,梳棉过程起着十分重要的作用,这是因为经过梳理的均匀棉条是生产高质量纱线的保证。然而,梳棉过程是一个比较复杂的过程,要想获得比较理想的控制效果,必须要建立起梳棉机的控制模型。为此,提出了在机理分析的基础上,结合实验辩识,在Matlab/Simulink仿真环境中,以方块图的形式首次建立了梳棉机的非线性仿真模型。并采用信号相关性分析技术将实验采集数据和模型模拟数据进行了对比分析。实验证明该仿真模型可以较真实地模拟实际系统,实现简单,便于修改,通用性强。     

一种混合建模方法在陀螺漂移预测中的应用研究

陀螺仪作为惯性导航系统的核心惯性器件,其漂移性能直接影响导航的精确性,分析陀螺漂移的变化趋势并预测由漂移所引发的陀螺故障具有重要的意义。提出一种基于灰色理论和平稳时间序列分析的混合建模方法,并将其用于预测陀螺漂移。实验结果表明该混合建模预测方法能够精确地预测陀螺的漂移,从而为陀螺的性能分析和故障预报提供依据。同时与单一预测方法相比,该混合方法具有较强的预测能力。     

基于干扰观测器的导引头稳定平台滑模控制

针对导引头稳定平台存在不确定弹体速度干扰以及非线性摩擦干扰的问题,结合滑模控制和非线性干扰观测器理论,提出一种基于非线性干扰观测器的二阶滑模控制方法。针对系统模型中的多个不确定干扰项,首先,采用新型微分跟踪器对状态量的导数值进行估计,进而得到干扰项的估计值,通过坐标变换,将系统中的不确定项进行归一化处理,便于控制器设计;其次,基于新型微分跟踪器设计了新型非线性干扰观测器,以实现对归一化后系统干扰项的精确估计;最后,采用二阶滑模控制算法进行控制器设计。仿真实验证明,新型非线性干扰观测器精度高、响应快,基于干扰观测器的二阶滑模控制方法能够有效隔离弹体扰动与非线性摩擦对导引头稳定平台的干扰,提高了稳定平台的鲁棒性和跟踪精度。     

柔性支撑Stewart平台动力学建模与轨迹跟踪控制

为了实现FAST(five hundred meter aperture spherical radio telescope)二级精调稳定平台的高精度轨迹跟踪,建立了采用电动缸驱动的Stewart平台完整动力学模型,基于控制律分解法进行了动力学模型的全局反馈线性化,针对基座的外界干扰和机构未建模动态的不利影响,在Stewart平台操作空间设计了基于基座平台加速度前馈的PID控制器。建立了现代机电系统仿真模型,对柔性支撑基座存在干扰情况下Stewart平台的动力学与轨迹跟踪控制问题进行了数值仿真,结果表明所设计的控制系统具有跟踪精度高、动力性能平稳和鲁棒性强的优点。     

Fuzzy modeling of multirate sampled nonlinear systems based on multi-model method

Based on the multi-model principle, the fuzzy identification for nonlinear systems with multirate sampled data is studied.Firstly, the nonlinear system with multirate sampled data can be shown as the nonlinear weighted combination of some linear models at multiple local working points. On this basis, the fuzzy model of the multirate sampled nonlinear system is built. The premise structure of the fuzzy model is confirmed by using fuzzy competitive learning, and the conclusion parameters of the fu...     

超低干扰力矩微纳卫星姿控半物理仿真平台

微纳卫星姿控的反作用飞轮输出力矩小,难以克服普通气浮转台的干扰力矩,为了解决上述问题,实现微纳卫星姿控地面半物理仿真验证,必须对干扰力矩进行有效补偿。为此,对干扰力矩分类并分析了各自的特性,针对性提出了干扰力矩主动补偿方法,研制了主动补偿式超低干扰力矩气浮转台,并基于此开发了微纳卫星姿控半物理仿真平台。研制的气浮转台的干扰力矩达到2×10^-5 Nm,小于微纳卫星反作用飞轮的最小输出力矩,利用半物理仿真平台有效地验证了微纳卫星大角度姿态机动控制算法。     

Infrared modeling and imaging simulation of midcourse ballistic targets based on strap-down platform

An infrared （IR） imaging simulation framework based on the strap-down platform is proposed for midcourse ballistic targets. It overcomes the shortcoming of the existing algorithms, which cannot simulate IR imaging from the entire midcourse process. The proposed framework includes three steps, target characteristic modeling, motion modeling, and imaging modeling. In imaging modeling, the staring focal plane is taken into account due to its wide employment. In order to obtain IR images of high fidelity, especially that the fluctuation of the target signal-to-noise ratio （SNR） is reasonably similar to the actual one, this paper proposes an improved IR imaging simulation method. The proposed method considers two critical factors of the pixel plane, occupy-empty ratio and defect elements, which affect the imaging of targets markedly but are neglected in previous work. Finally, the IR image sequence of high fidelity is obtained. And the correlative parameters of simulation can be set according to the given scene. Thus the generated images can satisfy the needs of algorithms validation for tracking and recognition.     

小波域模极大值的激光信号滤波方法研究

针对用传统滤波方法滤除激光陀螺随机噪声性能低的缺点,提出了一种基于波域的模极大值滤波方法。该算法利用小波变换模极大值滤波方法对激光陀螺零漂数据进行处理,获取模极大值点,通过交替投影算法重构信号,并采用Allan方差法对波效果进行定量分析。通过实验验证了该方法滤波效果优于基于时间序列模型的卡尔曼滤波方法,能有效减小随机误差,提高测量精度。     

Suppression of the G-sensitive drift of laser gyro in dual-axis rotational inertial navigation system

The dual-axis rotational inertial navigation system (INS) with dithered ring laser gyro (DRLG) is widely used in high precision navigation. The major inertial s...     

平台生态系统价值共创的研究述评

数字经济和共享经济背景下,平台模式成为理论界和实践界关注的焦点.平台生态系统价值共创区别于一般的价值共创活动,是由平台企业主导,生态系统各利益相关者通过竞合互动和资源整合而共同创造价值的动态过程.平台生态系统价值共创研究呈现多学科交叉融合的特点,现有研究缺乏从理论逻辑、研究重点到发展趋势的系统性回顾.本文首先对平台生态系统价值共创的内涵和特征进行界定,对关键因素和过程机制进行阐述;在此基础上,按照平台生态系统竞合关系、平台生态系统协调治理、平台商业模式创新三个主题对现有研究进行述评;最后,结合平台生态系统动态化、网络化特征、不确定环境和数字化背景提出未来可能的研究方向.