模糊控制在平台稳定回路系统中的研究

平台式惯性导航系统依靠由陀螺稳定的机械平台,为导航系统和姿态稳定系统提供测量基准,平台稳定回路是其中事关导航精度的关键部分。对平台稳定回路进行了建模,将模糊控制和带多个修正因子的模糊控制方案引入平台稳定回路的双闭环回路系统,并对此控制方案进行了仿真分析,理论上证明了模糊控制方案在平台稳定回路控制中的可行性。     

动基座上惯导平台启动的一种方案

本文提出了惯导平台等导航仪器在动基座上启动的一种方案。在本方案中,由平台上已有的加速度计、稳定回路中的放大器及执行元件构成水平快速扶正系统。本文用状态变量反馈法对系统进行了分析和综合。经过室内摇摆试验证明本方案是可行的,理论分析和综台与实践相符。     

船用捷联式惯性导航仿真系统设计及研究

针对船用捷联式惯性导航系统长时间工作后,精度明显下降,不能满足导航需求的问题,设计了一种模块化的船用捷联式惯性导航仿真系统,并进行了仿真研究。将船用捷联惯导设计为四个模块,分别为轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块、导航解算模块和误差分析模块。利用建立的模型,仿真分析捷联式惯性导航系统姿态角、速度和位置误差的主要特性,研究天向速度的发散对东向和北向速度误差的影响,探究初始对准误差对导航精度的影响。结果表明,仿真系统可以很好的模拟舰船捷联式惯性导航系统的初始对准和导航过程;天向速度的发散和初始对准的精度都会直接影响导航精度。因此,在舰船长时间航行时,必须提高初始对准精度且引入阻尼系统,以减小船用捷联式惯性导航系统的导航误差。     

船用捷联式惯性导航仿真系统设计

针对船用捷联式惯性导航系统长时间工作后,精度明显下降,不能满足导航需求的问题,设计了一种模块化的船用捷联式惯性导航仿真系统;并进行了仿真研究。将船用捷联惯导设计为四个模块,分别为轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块、导航解算模块和误差分析模块。利用建立的模型,仿真分析捷联式惯性导航系统姿态角、速度和位置误差的主要特性,研究天向速度的发散对东向和北向速度误差的影响,探究初始对准误差对导航精度的影响。结果表明,仿真系统可以很好地模拟舰船捷联式惯性导航系统的初始对准和导航过程;天向速度的发散和初始对准的精度都会直接影响导航精度。因此,在舰船长时间航行时,必须提高初始对准精度且引入阻尼系统,以减小船用捷联式惯性导航系统的导航误差。     

模糊PID控制在平台稳定回路中的应用

平台式惯性导航系统是由惯性稳定系统组成框架式平台,为姿态稳定系统和导航系统提供精确的测量基准.惯导平台稳定回路是保障导航精度的关键部分.针对稳定回路设计控制器时,发现传统PID控制有抗干扰能力不强、控制参数易改变等缺点,将自适应模糊控制方案引入平台稳定回路的双闭环稳定回路设计中.通过对系统仿真结果表明,该控制器的自适应能力和抗干扰能力都优于经典的PID控制器,理论上证明了模糊控制方案在平台稳定回路控制中的可行性,具有一定的工程应用价值.     

用运算放大器构成压控恒流源研究

提出用运算放大器构成压控恒流源负载电流公式,从恒流源内阻和形成输出电流误差两个方面,给出了用运算放大器构成恒流源的分析结果.     

四环空间稳定平台的运动学分析及电动机力矩计算

为指导四环空间稳定平台控制系统的设计,应用坐标变换及Euler动力学方程推导了平台的运动及动力学方程。在此基础上,结合北东地坐标系和载体坐标系的变换,利用SIMULINK计算并比较了静、动基础上、多种工况下的框架角运动曲线及伺服电动机需提供的力矩。结果表明:框架相对角运动的频率由纵、横摇运动频率的和、差组成,幅值被航向运动角频率调制;纵、横摇角度对外框轴电动机力矩的影响与sec r函数呈近似正比变化;载体以保证平台稳定精度的姿态角运动时,系统以四环方式正常工作的最高纬度为70°。     

四环空间稳定平台的运动学分析及电动机力矩计算

为指导四环空间稳定平台控制系统的设计,应用坐标变换及Eu ler动力学方程推导了平台的运动及动力学方程。在此基础上,结合北东地坐标系和载体坐标系的变换,利用S im u link计算并比较了静、动基础上、多种工况下的框架角运动曲线及伺服电动机需提供的力矩。结果表明:框架相对角运动的频率由纵、横摇运动频率的和、差组成,幅值被航向运动角频率调制;纵、横摇角度对外框轴电动机力矩的影响与sec r函数呈近似正比变化;载体以保证平台稳定精度的姿态角运动时,系统以四环方式正常工作的最高纬度为70°。     

惯导平台稳定回路三种控制策略的仿真研究

平台式惯性导航系统依靠由陀螺稳定的机械平台,为导航系统和姿态稳定系统提供测量基准,平台稳定回路是其中事关导航精度的关键部分。对平台稳定回路进行了建模,在仿真的基础上对单闭环、双闭环、数字双闭环三种控制策略分别设计了控制器,并比较了各控制策略的优劣。经过分析比较表明双闭环控制、数字双闭环控制与目前工程上普遍应用的单闭环控制策略相比提高了系统的动态抗扰能力。     

舰载直升机“舰面共振”动力学分析

为了解舰载直升机舰面开车状态的动力学特性,以某舰载直升机为研究对象,建立了全机多体动力学模型、起落架液压缓冲系统模型和旋翼减摆器液压模型,进行了全机"舰面共振"动力学仿真分析。研究了舰船横摇角、舰船运动周期、旋翼液压减摆器参数对直升机"舰面共振"稳定性的影响。结果表明:在"舰面共振"状态,旋翼液压减摆器节流孔参数对舰载直升机机身振动幅值有较大的影响,随着减摆器节流孔孔径的增大,机身振动幅值大幅增加,直升机不稳定转速区扩大;舰船运动周期对机身振动幅值和不稳定转速区几乎没有影响;在不稳定转速区之外,舰船横摇角对机身振动稳态响应幅值的影响较明显。进入不稳定转速区后,由于自激振动影响,机身大幅振动,舰船横摇角对机身振动幅值的影响不再明显。     

交换工作台液压伺服系统设计

提出了一种交换工作台液压伺服驱动系统设计方案。设计中,选用一对自整角机作为角差测量装置进行交换工作台的旋转角位移反馈检测,通过电液伺服阀控制液压马达提供动力驱动交换工作台转动实现角位移控制。液压回路中分别设置了蓄能器和相关的卸荷回路等来提高系统的工作平稳性和降低功率损失。该交换工作台液压伺服控制系统设计具有结构简单、工作可靠和控制精度高等特点。     

链状四角系统及其完美匹配数

研究了链状四角系统的构成,定义了构成渺位四角系统的3种运算,并讨论在不同四角运算下链状四角系统的完美匹配数,进而讨论了链状四角系统按其完美匹配数由小到大的排序问题.     

惯性平台测漂方案的研究

陀螺仪的漂移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.给出了一种利用三轴高精度伺服转台提供多个测试位置,使惯性平台工作在相应位置下,并处于惯性稳定状态的静态6位置测漂方案.三轴转台的使用提高了多位置测量时,平台测漂位置的精确度.建立了包含陀螺仪漂移、地球自转、安装误差角等因素在内的平台漂移数学模型.对平台漂移误差参数的辨识方法进行了阶段性分析,取加速度计和欧拉角的输出作为观测量,建立了平台漂移误差模型的状态方程和输出方程.从理论上分析了影响陀螺安装误差角辨识精度的主要因素,提出了转台相对地面存在角速率条件下的辨识方案改进的思路.     

渺位四角系统及其完美匹配数

本文研究了渺位四角系统的构成,定义了构成渺位四角系统的四角运算,并讨论在不同四角运算下渺位四角系统的完美匹配数,给出固定细胞总数下具有较少完美匹配数的渺位四角系统的排序.     

频域法辨识录象机伺服控制回路参数

针对录象机的伺服驱动系统及其ＩＣ的设计和测试问题，提出了一套基于Ｗｉｎｎｅｒ－Ｈｏｐ方程对录象机伺服控制系统进行频域在线辨识的方法。从理论上推导了伺服回路各典型元件的辨识模型，归纳和分析了伺服控制系统在不同状态下的构成，实测了磁鼓及主导轴伺服环路在ＰＡＬ和ＮＴＳＣ制式下不同状态的开环、闭环特性，采用在线频域响应法估计出磁鼓和主导轴伺服控制回路的增益及滤波器带宽参数。所得实验数据为中国设计和开发录象机提供了依据。     

运放开环输入电阻对运算精度影响的分析

本文应用叠加原理分析运算放大器的开环输入电阻对反相比例放大运算精度的影响．证明当运算放大器的开环增益足够高时，在适当地选取比例运算放大器的输入端电阻和反馈电阻的条件下，运算放大器开环输入电阻对闭环反相比例放大运算精度的影响是可以忽略的、该分析方法和结果也适用于其它一些运算放大器构成的运算过程．     

利用可编程控制器实现伺服放大器功能

在工业现场生产中,电动执行机构作为非常重要的控制手段得到了广泛应用。在自动控制系统中,这些执行机构需要外挂式的伺服放大器进行开关控制,国产伺服放大器故障多、调节稳定性差、容易产生震荡,输出效果不理想。本文介绍在自动化控制系统中如何实现伺服放大器的功能。     

一种新的无漂移磁通测量方法

实现磁通测量，通常采用运算放大器和阻容网络构成模拟积分方法，完成对输入感应电压的时间积分，然而却存在着系统漂移问题，采用乘法与求和实现数字积分运算，系统硬件主要由高性能运算放大器、A／D转换器、单片机、等部件组成，编写必要的控制、滤波及运算软件支持，实现了放大、模数变换、定量、运算、显示等功能，由于不需要用电容来实现对输入量的积分，所以系统不存在传统电容积分所固有的漂移问题，根据此原理设计了电路并进行反复测试，系统稳定性、重现性均很好。     

单片机在运算放大器测试系统中的应用

本文介绍单片机在运算放大器测试系统中的应用。由于采用了单片机,测试系统得以智能化,且灵活性大,可自动测试集成运算放大器的失调电压、失调电流、共模抑制比和开环增益等主要参数。还可用于单运算放大器、双运算放大器和四运算放大器的测试。整个系统结构简单,测试方便、快速。     

一种新型船用起重机综合补偿系统原理及运动学模型

针对深水吊装作业摆动抑制和升沉补偿问题,提出一种新型船用起重机综合补偿系统.在船用起重机底座加装防摇平台,使船用起重机保持平稳.船舶升沉运动则由液压绞车补偿,从而降低综合补偿的能耗.介绍综合补偿系统的组成和原理,并进行系统的运动学建模,求得在船舶横摇角、纵摇角、升沉条件下各个转动关节的关节角及对应液压缸的长度.