高精度惯导平台低噪声PWM功率驱动装置设计

针对高精度惯导平台上应用大功率PWM(pulse width modulation)驱动对滤波装置的高性能要求,在分析通用LC滤波器应用于感性负载存在的不足的基础上,提出了LCCR滤波器结构。利用阻抗分析得到滤波网络的传递特征,详细分析了各滤波元件的作用和特性,总结了滤波器的设计方法。实验结果表明:应用LCCR滤波器可同时获得快速的高频衰减特性及良好的阻尼特性,且高频损耗小,易于满足惯导平台PWM功率输出滤波器的高性能要求。     

一种对捷联惯导系统的误差修正方法

以某飞行器在不同阶段采用不同惯导系统为背景,基于平台惯导系统输出信息,引用新息相关自适应滤波理论,分析设计了信息校正网络,对捷联惯导系统进行误差修正.仿真结果表明方法有效.     

光纤SINS/GPS组合导航系统分析

为提高光纤陀螺捷联惯导系统的精度,以光纤陀螺捷联惯导系统与全球定位系统（GPS Globle Position System）为研究对象,采用联邦卡尔曼滤波算法,构成了SINS/GPS(Strap-down Inertial Navigation Systerm/ Globle PositionSystem)组合导航系统。仿真结果表明,该算法能及时修正子滤波器的偏差,大大降低子滤波器的模型误差,进而提高整个滤波器的精度,并有效克服了滤波发散现象。     

PСБН／SINS组合导航滤波器设计与仿真

提出了一种PСБН系统与捷联惯导系统的组合Kalman滤波器的设计方案。采用相关函数法对PСБН系统斜距和方位角数据进行分析,给出了PСБН系统误差模型,并建立了PСБН／SINS组合系统状态方程。应用球面三角关系原理,详细推导了斜距差ΔD,方位角差ΔB与惯导位置误差之间的关系,建立了PСБН／SINS组合滤波器量测方程。Kalman滤波器采用间接滤波输出校正法方案。采用文中设计模型及算法,设计典型飞行轨迹,对组合系统进行了仿真,仿真结果表明：该滤波器能较好实现2个系统的组合,提高了系统导航精度。     

捷联惯导初始对准的区间自适应滤波算法

捷联惯导系统在初始对准过程中由于模型参数与实际系统存在偏差,并且系统噪声与量测噪声统计特性往往是未知的,采用卡尔曼滤波不能取得理想的滤波效果。为避免滤波发散以及模型的不确定性,提出了基于Sage-Husa算法的区间自适应卡尔曼滤波方法。给出了捷联惯导系统的误差模型以及区间自适应卡尔曼滤波方程。在噪声统计特性未知时,比较了常规卡尔曼滤波与区间自适应卡尔曼滤波在初始对准中的应用效果。仿真结果表明,区间自适应卡尔曼滤波在噪声统计特性未知时能够有效地提高系统的滤波效果,是一种比较理想的初始对准滤波方法。     

数字滤波在矿井开关保护设备中的应用

简要论述了矿井开关保护设备对信号滤波过程的要求,为解决其对滤波器反应速度和相位的要求,提出利用数字滤波的方法,并对FIR滤波器和IIR滤波器的应用特性进行了分析,得出FIR滤波器的线性相位特性能够满足应用的要求.论述FIR滤波器针对开关保护装置的应用设计并对其性能和误差进行分析,提出了分段处理累加算式降低误差的方法.通过对滤波器幅频特性、相频特性和脉冲响应的仿真和试验验证,表明其幅频特性等滤波性能指标满足了应用要求,同时误差也控制在精度要求范围内.数字滤波器成功应用于矿井开关保护设备中.     

自适应两阶段卡尔曼滤波器在传递对准中的应用

研究自适应两阶段卡尔曼滤波器在动基座传递对准中的应用. 利用两阶段卡尔曼滤波器将子惯导的惯性器件偏差分离,从而减小由于系统状态过多而导致的滤波计算量,提高计算实时性. 加入自适应环节,使得随机系统偏差的先验统计特性不准确时也能取得良好的估计效果. 仿真结果表明,在对准模型存在未知的随机系统偏差时,自适应两阶段卡尔曼滤波器能够快速且准确地估计出失准角,符合传递对准在快速性和精度方面的需求.     

无人机组合导航系统的自适应算法研究

为了缩短捷联惯导系统的初始对准时间并提高对准精度,分别设计了常规卡尔曼滤波器和自适应卡尔曼滤波器用于精对准。在系统噪声统计特性未知时,自适应卡尔曼滤波算法利用滤波残差的均值和方差,不断对卡尔曼滤波的状态噪声方差阵和测量噪声方差阵进行实时修正,从而提高滤波器对模型不确定性和噪声变化的适应能力和鲁棒性。仿真结果表明,使用自适应UKF算法与常规的UKF算法相比,可以获得更优的对准精度和快速性。     

H∞滤波和旋转矢量在捷联惯导系统 初始对准中的应用

在捷联惯导的初始对准过程中,为提高系统方位角的收敛速度,采用了旋转矢量算法,同时应用鲁棒H∞滤波技术,避免由于模型和噪声统计特性的不确定性造成的系统发散. 对实际激光捷联惯导系统数据进行处理后结果表明,与传统的欧拉角方法相比,采用旋转矢量法能有效缩短对准时间.     

综合有源电力滤波系统研究

有源电力滤波器是当前对电网中谐波污染的有效手段 ,文中对综合式有源电力滤波系统的工作原理进行了理论研究和分析 ,提出了基于 80C1 96KC系统的控制电路 ,以大功率MOSFET作为主电路实现电压源PWM逆变器 ,采用一种高次谐波和无功电流同时能被检测的方法 ,由有源电力滤波器与无源滤波器相串联构成综合有源滤波系统 ,结果表明系统加入小容量的有源滤波器 ,系统滤波和补偿特性得以明显提高     

卡尔曼滤波与H_∞滤波在GFSINS中的对比

针对加速度计随机噪声影响无陀螺捷联惯导系统(GFSINS)角速度解算精度的问题,提出了一种滤波设计方案.基于十加速度计构型方式,利用加速度计输出构成的角加速度项作为状态方程,而对数法解算的角速度作为观测量,构建了卡尔曼和H∞滤波器.在改变加速度计随机噪声、状态初始估值和噪声颜色的情况下,仿真分析和对比了卡尔曼滤波和H∞滤波的效果.结果表明,H∞滤波不受加速度计随机噪声统计特性大小、噪声颜色的影响,比卡尔曼滤波有更强的鲁棒性和稳定性;H∞滤波后,角速度精度比对数法提高了2个数量级.     

基于H∞滤波的无源北斗/INS对准技术研究

无源北斗/惯导（INS）组合导航系统中,INS噪声特性和模型存在不确定性,不能很好的满足Kalman滤波对系统的要求,造成滤波系统对误差状态估计不准,影响了对准精度。本文研究了对系统噪声和模型等不确定性具有较强鲁棒性的H∞滤波算法,建立了无源北斗/INS组合对准误差模型,并分别采用H∞滤波、常规卡尔曼滤波和衰减记忆滤波进行了比较仿真。结果表明,采用H∞滤波可以进一步保证对准的快速性和对准精度,在实际应用中有较高参考价值。     

基于H_∞滤波的船用无源北斗/INS对准技术研究

无源北斗/惯导(INS)组合导航系统中,INS噪声特性和模型存在不确定性,不能很好地满足Kalman滤波对系统的要求,造成滤波系统对误差状态估计不准,影响了对准精度。研究了对系统噪声和模型等不确定性具有较强鲁棒性的H∞滤波算法,建立了无源北斗/INS组合对准误差模型,并分别采用H∞滤波、常规卡尔曼滤波和衰减记忆滤波进行了比较仿真。结果表明,采用H∞滤波可以进一步保证对准的快速性和对准精度,在实际应用中有较高参考价值。     

基于PWM滤波数模转换电路设计

基于脉宽调制(PWM)波形的频谱理论分析,针对交流伺服电机实现速度闭环控制需要(±10)V模拟信号输入的要求,设计了一种基于PWM滤波的(±10)V模拟信号输出的电路.通过对PWM信号整形隔离,再经过一个三阶滤波器滤波,偏置电路以及放大电路实现了最终的目的.实践证明,该设计方案可以得到稳定、精确的模拟信号输出.设计方案简单易行,性价比高,具有一定的通用性.     

基于MATLAB的64阶FIR滤波器的设计

数字滤波器在数字信号处理中有着广泛的应用。它分为有限长脉冲响应（FIR）滤波器和无限长脉冲响应（IIR）滤波器。通过比较,从FIR数字滤波器稳定性和线性相位的特性出发,利用MATLAB实现64阶FIR低通滤波器的设计,并对被高频干扰的信号进行滤波处理,达到预期的实验结果。     

基于自适应滤波的SINS/DVL组合导航系统

以水下运载体为研究对象,给出一种线性的捷联惯导系统(SINS)误差数学模型,根据多普勒测速仪(DVL)测速的误差特点建立其误差方程,并以捷联惯导系统为主导航设备建立SINS/DVL组合导航系统数学模型.考虑到DVL测速易受水中复杂环境的影响,将Sage-Husa自适应滤波算法引入SINS/DVL组合导航系统.针对Sage-Husa自适应滤波器长时间滤波后自适应程度下降的问题,引入滤波收敛判据对其进行改进,以自适应调节噪声估计器对不同时刻信息利用的权值.仿真结果表明:该基于自适应滤波算法的SINS/DVL组合导航系统稳定性好,且具有较高的导航精度.     

基于联邦滤波的惯性导航姿态组合算法

为了充分利用姿态量测信息来提高组合导航系统的姿态精度，以联邦滤波为基础，研究了以姿态、位置和速度信息作为观测量的多信息融合导航技术，分析并提出了适合工程使用的联邦滤波器的原理结构与算法实现，深入推导了基于联邦滤波的姿态组合算法的观测矩阵的具体形式，最后给出了仿真和实测数据的验证．结果表明，基于联邦滤波的姿态组合滤波算法能够有效地提高惯导系统的姿态精度，对方位角的改善尤为明显．     

惯性定位系统的一种数据接口的设计

惯性定位系统在区域测量、海洋和航空测量等方面均有广阔的应用前景。惯性测量精度通常要求比惯性导航精度高几个数量级。为此,从惯性平台到数据处理计算机的接口是很重要的。该文介绍了对一种惯导系统数据接口的分析,以及惯导系统与数据处理计算机的接口电路的设计。实际使用结果表明,分析结果是正确的,接口电路工作可靠,功能较为完善。     

具有均衡时延修正功能的高频跨导电容滤波器

提出一种适用于高频领域的新结构跨导电容滤波器,它采用带共模反馈电路差分交叉耦合型的高频跨导放大器,稳定了输出电平和静态工作点.应用该跨导放大器设计了截止频率为160 MHz的七阶跨导电容低通滤波器.针对高阶椭圆函数滤波器群时延大的缺点,设计了均衡时延修正电路来精确调节群时延大小.仿真实验表明,加入时延电路后,滤波器在通...     

小型战术导弹捷联惯导系统及瞄准线误差模型

为了系统地研究小型战术导弹捷联惯导系统的误差特性,在初始对准数学模型的基础上利用坐标变换和相似变换原理,建立了捷联惯导系统数学平台漂移模型、加速度误差模型和瞄准线转动误差模型,并对模型进行了分析.通过仿真实验验证了模型的正确性和可行性,给出了满足要求的惯性器件精度.