数字力反馈陀螺测漂系统的计算机接口设计

介绍了在采用数字式力反馈的挠性陀螺漂移测试系统中计算机接口的设计方法，针对数字式力反馈系统的特点，设计中采用可编程逻辑器件实现测试系统的计算机接口．该设计方案充分利用了器件的资源，使系统得到较高的性价比，并且得到满意的测试结果．     

静电陀螺寻北仪的力学原理

静电陀螺仪是当今世界上精度最高的陀螺仪,研制静电陀螺寻北仪是为了寻求高精度的方位测量仪器。采用静电陀螺仪组成寻北仪可采用以下两种方式：力反馈方式和自由陀螺方式。前者水平方向包含两个力反馈回路,通过测量反馈回路电流得出方位角。后者陀螺自由转动数分钟,通过测量静电陀螺水平轴偏角得出方位角。该文讨论了力反馈方式和自由陀螺方式静电陀螺寻北仪力学原理,其中包括两种方式下坐标变换及获得方位角的算法推导,并得出结论。     

大型磁悬浮控制力矩陀螺热分析与实验

为提高大型磁悬浮控制力矩陀螺设计的可靠性,本文对大型磁悬浮控制力矩陀螺的热源及热应力分布进行了详细的分析。首先,依据陀螺功能特性对系统整体的热源进行了详细的分析。其次,基于分析结果建立系统的热分析模型,并对整机的温度场和热应力进行了计算。最后,采用长期运行温度考核和热循环温度考核对陀螺系统进行了实验测试。结果表明,陀螺系统的实际温升与理论计算结果基本一致,表明陀螺系统的整体温升能够满足使用要求。     

虚拟手术仿真系统碰撞检测及其形变的研究

设计了一套用于外科医生手术仿真训练的具有实时力反馈的虚拟手术仿真系统.阐述了反馈设备通过带有力/位置传感器的单自由度的机械手和电机控制电路实现实时模拟手术仿真的位置采集和力反馈功能.通过碰撞检测、非线性力反馈计算和软组织形变计算等算法实现逼真的视觉反馈功能.仿真实验表明该系统提供了实时的视觉反馈,具有很强的真实感.     

陀螺经纬仪定向中灵敏部摆动中值的计算模型

针对逆转点法陀螺经纬仪定向中,陀螺灵敏部摆动周期振幅衰减和摆动过程中重心漂移的特性,利用间接平差原理建立灵敏部摆动中值计算的衰减模型和漂移模型.采用两种数学模型对多组逆转点观测数据计算陀螺灵敏部摆动中值及其中误差.结果表明:在多数情况下,采用衰减模型与现有舒勒公式的计算结果基本相同,计算值的中误差较小.在陀螺摆动状态不理想的情况下,采用漂移模型计算陀螺灵敏部摆动中值则具有较高的精度.     

激光陀螺稳频稳锁区控制系统参数模型研究

采用DSP技术设计了激光陀螺稳频稳锁区控制系统,利用转台、温度箱等设备开发了稳频稳锁区控制参数测试系统.结合某型激光陀螺,对控制系统的压电陶瓷特性、光强和锁区特性进行了全面测试,对激光陀螺工作模态选定和锁区稳定范围进行了研究,建立了有针对性的稳频稳锁区控制系统参数模型.最后,对利用该参数模型的某型陀螺在常温下进行了验证试验.陀螺工作正常,无跳模现象,其零偏重复性小于0.01 °/h,表明所建参数能有效控制陀螺.     

常功率平热源法测试耐火材料热物性的研究

在对常功率平面热源法基本原理深入分析的基础上,根据其在第二类边界条件下半无限大物体一维导热的数学模型,研制一套低导热系数材料的热物性测量装置,并结合相关文献通过数值计算获得高斯误差补函数一次积分较为精确的解.设计的测试系统采用数据采集卡DUT5000,利用VB编程技术对温度进行实时采集及处理,测定8种耐火砖和陶瓷纤维的导热系数和导温系数.研究结果表明,本研究所设计的测试系统所得导热系数和导温系数与文献中的结果相对误差不超过6%,具有结构简单、操作方便、测试时间短、精度较高等特点.     

基于组态平台的泵测试系统

为了实现泵测试系统的自动化过程,采用组态软件为开发平台,以工业控制机为硬件核心构成了测试系统。介绍了泵测试试验的要求,在分析了“组态王”优点的基础上进行了测试系统的硬件设计和利用组态王6.0开发系统的过程。通过VB与组态王6.0之间的通信及在VB环境下利用最小二乘拟合的方法绘制泵特性曲线。.该系统具有易操作,工作稳定数据精确等特点。     

油膜轴承可视化性能计算系统的设计及实现

在系统设计开发计算过程中,要用到大量的数学计算,由于Fortran语言拥有强大的数值计算功能与数学分析能力,因此采用Fortran语言编写油膜轴承的计算源程序,但其操作繁复且可视化效果差,鉴于此,使用动态链接库与VB进行混合编程,由VB设计实现输入、输出的可视化计算应用系统界面.首先提取计算源程序的输入、输出参数,将其编制为可进行动态链接的应用程序,然后在VB界面下编程计算,调用Fortran动态链接库,并使用MDI窗体优化VB界面,实现可视化的系统性能计算应用系统.     

混合编程与FORTRAN计算程序图形界面的实现

针对FORTRAN语言计算效率高而图形功能弱,VisualBasic(VB)计算效率低而图形功能强的特点,采用VB和FORTRAN2种语言混合编程,充分利用各自的优点,实现FORTRAN计算程序资源的再利用．此外,探讨了2种实现FORTRAN计算程序可视化的方法一是通过磁盘文件在VB程序和FORTRAN程序间交换数据,并借助WindowsAPI(应用程序编程接口)函数实现FORTRAN外壳程序在VB中同步运行,使FORTRAN外壳程序的计算结果在VB图形界面上显示;二是将FORTRAN程序转化为动态链接库函数,通过函数参数传递使VB程序和FORTRAN动态链接库函数之间交换数据,将FORTRAN的计算结果在VB窗体上显示并进行作图处理,从而实现了FORTRAN计算程序的图形界面及计算结果的可视化     

小波滤波在光纤陀螺信号处理中的应用

光纤陀螺作为陀螺稳定平台伺服系统稳定回路的反馈测量元件,其输出噪声直接影响伺服系统控制精度。抑制陀螺的输出噪声是改善伺服系统特性的有效手段之一。本文提出一种基于小波多分辨分析结合均值滤波的方法,能有效降低陀螺的输出噪声。通过仿真实验,验证了小波实时滤波算法对陀螺输出信号进行滤波消噪处理的可行性和有效性。     

微机械陀螺仪的性能分析

研究了微机械振动轮式陀螺仪的工作原理和实现方法,提出了保证测量精度,提高动态测量带宽的闭环控制系统。从动力学模型出发,推导此类陀螺的检测输入角速度灵敏度,开环、闭环传递函数,交流反馈控制提取同相分量和抑制正交分量的原理,以及闭环控制改善动态测量频带的方法。分析指出,对于中等精度的微机械陀螺,采用静电力再平衡回路控制是必要且可行的。     

光纤陀螺仪测试研究

论述了光纤陀螺仪测试系统的组成。对光纤陀螺仪的偏值稳定性、输入轴失准角和随机游走系数等进行了测试和分析，对陀螺仪随机漂移模型进行了辨识，分析了转台误差对陀螺仪输入轴失准角测试精度的影响．所得结论为陀螺仪生产工艺的改进、陀螺仪应用中的误差建模和补偿提供了理论依据     

高精度伺服稳定跟踪平台数字控制器研制

以陀螺伺服稳定跟踪平台为背景 ,介绍了以DSP为处理核心的平台数字伺服运动控制器的研制 .指出惯性速率环和电机速度环的本质不同 ;提出增加电机转矩 (电流 )环用于提高电机输出转矩线性度的方法 ,从而达到提高惯性速率稳定环的控制效果 ;介绍了以CCD图像或增量式码盘测角组成系统位置闭环 ,以光纤速率陀螺作为惯性速率反馈传感器组成系统速率闭环 ,附带电流反馈组成电机转矩 (电流 )环和速度、加速度前馈装置的前馈反馈复合控制系统 .组成伺服跟踪平台系统联调后测试结果表明 ,系统具有良好的动、静态性能指标和很好的控制效果 .     

姿态稳定用双轴陀螺仪

研究用于姿态稳定系统的双轴液体动力陀螺仪.介绍了陀螺仪的基本工作原理,由建立的陀螺仪力矩方程推导出陀螺仪的数学模型.用速率突停的方法测试陀螺仪的输出信号,并根据试验结果建立了简化的系统传递函数.由简化传递函数可以看出,陀螺仪的输出信号中既有载体的角度信息又有角速度信息,两分量的大小取决于时间常数的大小.     

集成式电子液压制动系统的复合制动协调控制

在电动汽车复合制动过渡工况中,针对液压制动力与电机制动力配合不好造成的冲击度问题,提出了双闭环反馈和电机力修正的协调策略.其中双闭环反馈策略依靠电机力来补偿液压系统的液压力跟踪误差,电机力修正策略的作用是让电机在过渡工况下始终具有补偿能力.结合集成式电子液压制动系统(I-EHB)进行仿真及硬件在环试验,试验结果表明所提出的策略能大幅减小制动力切换时的冲击度,提高车辆制动舒适性.     

基于SVD/小波的MEMS陀螺误差分析及降噪处理

陀螺仪作为导航系统的核心传感器,其输出信号的精度对导航结果有着重要的影响。针对微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)陀螺成本低、应用广泛但精度低、噪声大的使用现状,选取小波分析方法对MEMS陀螺信号进行误差分析,针对误差分析结果提出了一种小波分析结合奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的降噪方法以剔除微弱噪声信号。针对小波分析存在的小波分解层数和小波系数难以选取的问题,提出一种自适应选取小波分解层数和变换小波系数的改进小波算法;通过引入SVD以改进小波变换检测微弱信号中噪声的劣势问题,设计双轴电动转台的静、动态试验,静态试验进行信号的误差分析,动态试验验证改进算法的精度,得出改进算法比之传统小波算法降噪性能提升的结论。     

应用普通精度陀螺的快速全局运动估计方法

提出一种应用普通精度陀螺的全局运动估计快速算法.该算法利用陀螺来传感摄像系统的不稳定信息,并从陀螺输出的信息中得出视频抖动的方位(象限),以该方位作为基准对当前帧相对参考帧的局部运动矢量进行奇异点滤除,运用最小二乘法(迭代最小二乘法)解算全局运动参数.该算法运算速度快,对陀螺精度要求低,对由干扰运动和矢量估计误差产生的奇异点滤除效果好、运动估计精度高.     

无轴承电动机的伪微分反馈控制研究

就无轴承电动机产生旋转与悬浮相互干扰的耦合磁场模型进行了逆系统解耦线性化,并对无轴承电动机的解耦线性化系统进行了伪微分反馈(pseudo-derivative feedback,PDF)控制研究.通过对PDF控制系统的性能分析和仿真可知,PDF控制系统具有响应速度快、控制精度高、可控性好、无超调和较强的鲁棒性等优点;可以避免启动回绕和微分突变现象,对被控对象的数学模型不作精确的要求,且一定的偏差不会影响系统的性能,因此,对于工程系统很适用.