检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航学报 2009年第5期30卷 1907-1912页

作者：房建成王志强刘刚北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191

针对磁悬浮姿控储能两用飞轮能量转换系统负载变化引起的输出电压波动问题,提出一种用于并联DC-DC Buck变换器拓扑结构的PI协同控制方法,该方法的电感电流内环采用协同控制器,其电流参考值来源于电压控制器输出均值。输出电压外环采用P... 详细信息

针对磁悬浮姿控储能两用飞轮能量转换系统负载变化引起的输出电压波动问题,提出一种用于并联DC-DC Buck变换器拓扑结构的PI协同控制方法,该方法的电感电流内环采用协同控制器,其电流参考值来源于电压控制器输出均值。输出电压外环采用PI控制器,克服了基本协同控制方法对负载变化适应性和鲁棒性差的不足。仿真和试验结果表明,在负载突变和大范围变化的情况下,系统输出电压稳定、纹波小、鲁棒性好。

关键词：磁悬浮姿控储能两用飞轮能量转换并联DC—DC Buck变换器 PI协同控制

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高精度光纤IMU的磁屏蔽方法及实验研究

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航空学报 2011年第11期32卷 2106-2116页

作者：李金涛房建成北京航空航天大学"新型惯性仪表与导航系统技术"国防重点学科实验室北京100191

惯性测量单元(IMU)是位置姿态系统(POS)的核心部分,IMU的精度很大程度上决定着POS精度。由于高精度光纤陀螺(FOG)的光纤线圈对磁场敏感,基于高精度FOG的IMU精度会受磁场影响而降低。本文研究了FOG磁敏感性机理,通过实验得出高精度光纤IM... 详细信息

惯性测量单元(IMU)是位置姿态系统(POS)的核心部分,IMU的精度很大程度上决定着POS精度。由于高精度光纤陀螺(FOG)的光纤线圈对磁场敏感,基于高精度FOG的IMU精度会受磁场影响而降低。本文研究了FOG磁敏感性机理,通过实验得出高精度光纤IMU对磁场敏感的结论。采用电磁场有限元分析软件Ansoft Maxwell研究了磁屏蔽体采用不同材料、不同厚度时的磁屏蔽效能(SE),并进行了IMU磁屏蔽结构设计。通过亥姆霍兹线圈测试得到的磁屏蔽体实际屏蔽效能最高为48.20dB,与有限元分析结果基本一致。转台环境测试表明:屏蔽体使FOG漂移减小到9%以上;亥姆霍兹线圈测试表明:通过磁屏蔽使FOG零偏磁敏感度衰减2～21dB,漂移磁敏感度衰减9～23dB,对提高光纤IMU测试和应用精度以及机载环境适应性有重要意义。

关键词：惯性测量单元光纤陀螺频谱分析功率谱密度有限元方法磁屏蔽

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一种星光折射卫星自主导航系统方案设计

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宇航学报 2012年第11期33卷 1601-1610页

作者：宁晓琳王龙华白鑫贝房建成惯性技术重点实验室北京100191 新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

利用星光折射间接敏感地平的卫星自主导航方案具有导航精度高、自主性强的特点,是一种极具应用潜力的自主导航方案。在基于星光折射的自主导航方案中,折射星的准确识别与折射角的精确获取是实现高精度导航的基础。提出了一种基于双星敏... 详细信息

利用星光折射间接敏感地平的卫星自主导航方案具有导航精度高、自主性强的特点,是一种极具应用潜力的自主导航方案。在基于星光折射的自主导航方案中,折射星的准确识别与折射角的精确获取是实现高精度导航的基础。提出了一种基于双星敏感器,利用连续高度星图模拟与匹配技术实现高精度折射星识别和折射角获取的方法,并在此基础上设计了一种新颖的基于星光折射的卫星自主导航系统方案。同时,为了验证该方案的可行性,设计了相关的折射星仿真程序,以轨道高度为686km的对地观测卫星为例进行计算机仿真验证,结果表明在星敏感器精度为3″时,该导航系统平均位置误差约为145m,最大位置误差不超过400m。

关键词：卫星自主导航星光折射星图识别星图模拟

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在轨条件下磁悬浮动量轮磁轴承系统稳定性研究

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宇航学报 2009年第2期30卷 625-630,704页

作者：刘虎房建成刘刚北京航空航天大学"新型惯性仪表与导航系统技术"国防重点学科实验室北京100083

陀螺效应产生的进动和章动是影响磁轴承系统稳定性的根本原因。为了分析在轨条件下星体和磁悬浮动量轮转子的动力学耦合对磁轴承控制系统稳定性的影响,在建立磁悬浮动量轮转子动力学方程和磁轴承控制系统模型的基础上,采用相位分析法和... 详细信息

陀螺效应产生的进动和章动是影响磁轴承系统稳定性的根本原因。为了分析在轨条件下星体和磁悬浮动量轮转子的动力学耦合对磁轴承控制系统稳定性的影响,在建立磁悬浮动量轮转子动力学方程和磁轴承控制系统模型的基础上,采用相位分析法和广义根轨迹法对在轨条件下磁轴承控制系统的章动和进动稳定性进行了仿真分析。由于转子的极转动惯量远小于星体的俯仰轴转动惯量,磁轴承控制回路的星体耦合项不影响系统的章动稳定性,而对于低频进动运动提供小角度相位超前增大了进动运动的相角稳定裕度。仿真结果表明在轨条件下动量轮磁轴承控制系统的章动运动相角稳定裕度不变而进动运动相角稳定裕度得到提高。

关键词：动量轮磁轴承动力学模型稳定性卫星

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一种激光陀螺惯性测量单元混合标定方法

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中国惯性技术学报 2014年第4期12卷 445-452页

作者：程骏超房建成吴伟仁李建利王文建北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191

针对采用低精度转台标定高精度激光陀螺惯性测量单元(IMU)的方法进行了研究。提出一种不依赖转台精度的静态解析与Kalman滤波估计混合的新型高精度标定方法。首先采用多位置静态解析法粗标定出IMU系统参数的低精度初始值;然后根据惯性... 详细信息

针对采用低精度转台标定高精度激光陀螺惯性测量单元(IMU)的方法进行了研究。提出一种不依赖转台精度的静态解析与Kalman滤波估计混合的新型高精度标定方法。首先采用多位置静态解析法粗标定出IMU系统参数的低精度初始值;然后根据惯性导航算法基本误差方程,建立以IMU系统参数粗标定结果的残差为估计对象,以IMU速度误差为观测量的扩展Kalman滤波器,估计出系统参数残差,进一步修正粗标定结果。实验结果表明,该方法能够利用低精度转台获得与高精度转台相当的参数标定精度,降低了惯导系统的标定成本,满足高精度激光陀螺IMU的使用需求。

关键词：机抖激光陀螺惯性测量单元混合标定误差补偿 Kalman滤波

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航空遥感三轴惯性稳定平台双速度环控制

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中国惯性技术学报 2013年第4期21卷 439-445页

作者：周向阳赵强北京航空航天大学惯性技术重点实验室新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191

航空遥感三轴惯性稳定平台用于稳定成像载荷,获取高分辨率的遥感数据。针对惯性稳定平台视轴稳定控制中单速度环对干扰力矩抑制的不足,提出采用以编码器进行数字测速构成速度内环、利用速率陀螺构成速度外环的双速度环复合控制方案,将... 详细信息

航空遥感三轴惯性稳定平台用于稳定成像载荷,获取高分辨率的遥感数据。针对惯性稳定平台视轴稳定控制中单速度环对干扰力矩抑制的不足,提出采用以编码器进行数字测速构成速度内环、利用速率陀螺构成速度外环的双速度环复合控制方案,将稳定回路抗内部干扰功能和隔离外界干扰功能分开设计实现,以提高系统稳定精度。分别对单速度环和双速度环对扰动的抑制能力进行了理论分析和对比,并在理论分析基础上,对单速度环和双速度环的扰动抑制能力进行了Matlab仿真分析和实验验证。结果表明:与单速度环相比,双速度环可明显减小质量偏心、摩擦等主要内部干扰以及外部基座低频扰动造成的稳态误差,静基座摇摆伺服稳定角速度RMS值减小了52.3%,静基座调平姿态精度RMS值减小了22.1%,动基座调平姿态精度RMS值减小了37.4%。

关键词：航空遥感三轴惯性稳定平台双速度环扰动抑制

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基于软件延时补偿的高速磁悬浮电机转子低频颤振抑制研究

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振动与冲击 2014年第10期33卷 183-188页

作者：刘健韩邦成王英广北京航空航天大学惯性技术重点实验室北京100191 新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191

针对磁悬浮电机高速时由于低频颤振导致转子失稳问题,由控制系统计算延时及对功放系统影响进行分析、建模,提出控制系统软件延时补偿算法消除控制系统计算延时,提高功放系统高频时电流跟踪能力,抑制磁悬浮电机转子高速时低频颤振,并在10... 详细信息

针对磁悬浮电机高速时由于低频颤振导致转子失稳问题,由控制系统计算延时及对功放系统影响进行分析、建模,提出控制系统软件延时补偿算法消除控制系统计算延时,提高功放系统高频时电流跟踪能力,抑制磁悬浮电机转子高速时低频颤振,并在100 kW磁悬浮电机上进行实验验证。结果表明,通过软件延时补偿算法消除控制系统计算延时,磁悬浮电机转子低频增益可减小20 dB,转子在24000 r/min时跳动量减小36.8μm,控制精度提高63.89%。该方法不但能有效抑制磁悬浮转子高速时的低频颤振,且可提高磁悬浮电机高速时的稳定性。

关键词：磁悬浮电机低频颤振功放电流特性系统计算延时

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控制力矩陀螺磁悬浮转子的指数趋近积分滑模控制研究

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宇航学报 2014年第4期35卷 439-446页

作者：徐升房建成郑世强北京航空航天大学惯性技术重点实验室北京100191 新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191

针对微重力、动框架等多源扰动下磁悬浮控制力矩陀螺磁轴承转子系统的强非线性、参数摄动及未建模动态等问题,开展控制力矩陀螺的磁轴承转子鲁棒控制研究。建立了磁轴承转子轴向通道动力学模型与电磁力工作点线性化模型,分析了系统参数... 详细信息

针对微重力、动框架等多源扰动下磁悬浮控制力矩陀螺磁轴承转子系统的强非线性、参数摄动及未建模动态等问题,开展控制力矩陀螺的磁轴承转子鲁棒控制研究。建立了磁轴承转子轴向通道动力学模型与电磁力工作点线性化模型,分析了系统参数摄动及未建模动态,并在此基础上提出了一种非线性系统指数趋近积分滑模控制方法,设计了含有电流及位移的积分滑模平面,采用指数趋近律与饱和函数抑制抖振实现到达阶段滑模控制律。实验结果表明:采用该方法可有效抑制滑模的抖振现象,参数摄动时系统具有较佳动态性能,同时在转子转动、框架工作时保证系统良好鲁棒性。

关键词：控制力矩陀螺磁轴承转子参数摄动积分滑模指数趋近

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高速磁悬浮电机转子低频振动干扰观测与抑制研究

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振动工程学报 2014年第5期27卷 741-747页

作者：刘健郑世强房建成北京航空航天大学惯性技术重点实验室北京100191 新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191

针对磁悬浮电机高速时由于低频振动导致转子失稳问题,利用改进型干扰观测器对磁悬浮电机转子在高速时的低频振动进行观测,进而在控制器中对其进行抑制。此改进型干扰观测器不仅能正确观测出磁悬浮转子高速时的低频振动,还能有效克服磁... 详细信息

针对磁悬浮电机高速时由于低频振动导致转子失稳问题,利用改进型干扰观测器对磁悬浮电机转子在高速时的低频振动进行观测,进而在控制器中对其进行抑制。此改进型干扰观测器不仅能正确观测出磁悬浮转子高速时的低频振动,还能有效克服磁悬浮转子高速时形变带来的影响。以100kW磁悬浮电机为实验平台,对转子在24 000r/min时进行实验验证。实验表明,加入改进型干扰观测器的主动磁轴承系统相较于原系统,磁悬浮电机转子低频增益减小了20dB,转子的跳动量减小了36.8μm,控制精度提高了63.89%。结果表明:改进型干扰观测器的加入有效抑制了磁悬浮电机转子高速时的低频振动,提高了磁悬浮电机高速时的稳定性。

关键词：磁悬浮电机低频振动改进型干扰观测器稳定性高速形变

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重复控制在磁悬浮高速转子振动抑制中的应用

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振动．测试与诊断 2015年第3期35卷 486-492,591页

作者：韩邦成刘洋郑世强北京航空航天大学惯性技术重点实验室北京100191 新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191

针对高速磁悬浮电机磁轴承的不平衡振动问题,分析了磁悬浮电机转子不平衡振动的周期性特性,建立了磁轴承不平衡力模型,提出了一种用于抑制高速磁悬浮电机磁轴承不平衡振动的插入式重复控制器,对闭环系统的稳定性、稳态性能和干扰抑制能... 详细信息

针对高速磁悬浮电机磁轴承的不平衡振动问题,分析了磁悬浮电机转子不平衡振动的周期性特性,建立了磁轴承不平衡力模型,提出了一种用于抑制高速磁悬浮电机磁轴承不平衡振动的插入式重复控制器,对闭环系统的稳定性、稳态性能和干扰抑制能力进行了分析,并进行了仿真和实验验证。在4kW磁轴承电机上进行的实验结果表明,该重复控制器有效地抑制了转子的不平衡振动,在10kr/min的转速下,转子x,y向位移峰峰值分别减小了33%和37%,转频处转子x,y向位移振动峰值分别减小了42.1%和45.4%,有效提高了磁悬浮轴承的控制精度和稳定性。

关键词：磁悬浮电机磁轴承不平衡振动重复控制器

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