检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2010年第20期46卷 34-40页

作者：韩辅君房建成北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100083 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

磁轴承控制系统的结构复杂,单个磁轴承控制通道的损坏都会导致磁轴承系统整体失效,其可靠性问题成为制约其应用于要求严格场合的瓶颈问题。为提高磁轴承系统的可靠性,提出一种采用电流分配阵的容错控制方法。该方法针对一种采用Homopola... 详细信息

磁轴承控制系统的结构复杂,单个磁轴承控制通道的损坏都会导致磁轴承系统整体失效,其可靠性问题成为制约其应用于要求严格场合的瓶颈问题。为提高磁轴承系统的可靠性,提出一种采用电流分配阵的容错控制方法。该方法针对一种采用Homopolar磁极结构的永磁偏置径向磁轴承的磁悬浮飞轮,通过磁路分析和力不变原理,求解一路线圈或相应功放系统故障情况与正常工作情况下的控制电流关系,进而得到故障情况下的电流分配矩阵。该方法具有原理简单、易于工程实现的特点。试验结果表明:该方法能够在磁轴承线圈(功放)损坏的情况下实现磁悬浮飞轮的静态悬浮和升速,实现了磁轴承线圈(功放)系统的容错控制,提高了磁悬浮飞轮磁轴承系统的可靠性。

关键词：磁轴承 Homopolar 容错控制可靠性

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双框架磁悬浮控制力矩陀螺框架系统的扰动抑制

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光学精密工程 2019年第4期27卷 868-878页

作者：李海涛侯林韩邦成北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 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

内外框架之间的耦合力矩和谐波减速器的非线性传输力矩是影响双框架磁悬浮控制力矩陀螺(DGMSCMG)框架系统精确角速度控制的主要因素,为了解决以上干扰问题,实现框架系统高精度角速率伺服控制提出了一种基于扰动观测器和自适应反步的框... 详细信息

内外框架之间的耦合力矩和谐波减速器的非线性传输力矩是影响双框架磁悬浮控制力矩陀螺(DGMSCMG)框架系统精确角速度控制的主要因素,为了解决以上干扰问题,实现框架系统高精度角速率伺服控制提出了一种基于扰动观测器和自适应反步的框架系统复合解耦控制方法。通过扰动观测器来估计框架系统中的扰动,并结合自适应反步法获得控制律,其间将扰动估计误差当作未知参数设计了其自适应律,对扰动的两次处理使得框架系统干扰估计更加精确,同时可以保证估计参数的收敛性和整个框架系统的稳定性。仿真和实验结果表明,采用此复合控制方法,DGMSCMG框架系统扰动估计误差不超过框架系统实际扰动的3%,实际框架角速率跟踪参考指令角速率的精度达到99.2%。此复合解耦控制方法可以满足DGMSCMG框架系统抗干扰能力强、高精度角速率伺服控制的要求。

关键词：双框架磁悬浮控制力矩陀螺框架角速率伺服控制谐波减速器扰动观测器自适应反步法

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微小型捷联惯性测量单元标定及补偿方法

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宇航学报 2008年第3期29卷 947-951页

作者：李建利房建成盛蔚陶冶北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院新型惯性仪表及导航系统技术国防重点学科实验室北京100083

在MIMU(微小型惯性测量单元)角速度及加速度通道误差数学模型的基础上,提出一种利用三轴速率转台的MIMU快速高精度标定补偿方法,介绍了各参数的测量原理及误差系数的计算公式,得出了相应的误差数学模型及修正算法。利用三轴转台进行姿... 详细信息

在MIMU(微小型惯性测量单元)角速度及加速度通道误差数学模型的基础上,提出一种利用三轴速率转台的MIMU快速高精度标定补偿方法,介绍了各参数的测量原理及误差系数的计算公式,得出了相应的误差数学模型及修正算法。利用三轴转台进行姿态运动试验,试验结果表明,补偿后系统捷联惯性导航解算的三方位姿态误差小于1.5度。该标定补偿方法对提高MIMU的工作精度具有现实意义及工程适用价值。

关键词：微小型惯性测量单元误差模型标定补偿捷联惯导

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捷联惯性导航系统动态传递对准性能综合评估

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中国惯性技术学报 2013年第4期21卷 425-429,461页

作者：王艳永杨功流王永苗宋小飞 "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航空航天大学仪器科学与光电工程学院 95949部队

针对捷联式惯性导航系统(SINS)动态传递对准性能的评估与鉴定,提出了对准度(DOA)的概念,以其作为性能评定的综合性指标,给出了统计计算公式;在此基础上,针对动基座传递对准工程应用中,无法直接测量对准姿态误差的情况,提出了动基座传递... 详细信息

针对捷联式惯性导航系统(SINS)动态传递对准性能的评估与鉴定,提出了对准度(DOA)的概念,以其作为性能评定的综合性指标,给出了统计计算公式;在此基础上,针对动基座传递对准工程应用中,无法直接测量对准姿态误差的情况,提出了动基座传递对准精度综合评估的方案和流程,探讨了利用固定点平滑、固定区间平滑和逆序递推估计进行综合评估的算法,并进行了仿真验证和对比。结果表明,对准度即能反映对准时间和对准精度,还能反映不同机动对准方案的差异,适于作为统一的鉴定指标,而3种算法均可用于传递对准性能的综合评估鉴定,基于工程实际建议采用固定区间平滑算法并根据战术要求计算广义的对准度。

关键词：传递对准对准度卡尔曼平滑逆序递推估计精度评估

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面向InSAR的空气扰动影响机翼挠曲变形建模

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北京航空航天大学学报 2020年第1期46卷 38-50页

作者：朱庄生张萌北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100083 惯性技术重点实验室北京100083 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

针对多节点InSAR机翼挠曲变形误差问题,提出了一种基于机理模型综合参数辨识的方法对空气扰动影响机翼挠曲变形分层建模。首先,将大气湍流作为InSAR成像工作段的主要空气扰动,并基于Dryden模型分析得出了载机工作高度和速度是影响大气... 详细信息

针对多节点InSAR机翼挠曲变形误差问题,提出了一种基于机理模型综合参数辨识的方法对空气扰动影响机翼挠曲变形分层建模。首先,将大气湍流作为InSAR成像工作段的主要空气扰动,并基于Dryden模型分析得出了载机工作高度和速度是影响大气湍流的主要因素,将大气湍流影响机翼挠曲变形建模转换为载机在不同工作状态(高度变化、速度变化)的机翼挠曲变形分层建模。其次,基于空气动力学理论及悬臂梁变形理论建立机翼挠曲变形机理模型,借助计算流体力学与计算结构力学仿真分析获取实验数据辨识模型参数。最后,通过仿真实验验证,所提方法与模态叠加原理计算横向位移精度均优于0.6 mm(相对误差0.3%),轴向位移精度均优于0.015 mm(相对误差0.2%)。对实验室搭建的分布式光纤光栅测量系统进行测试,利用模态叠加原理计算变形量来验证所提方法,横向位移精度优于0.3 mm(相对误差1%),轴向位移精度优于0.06 mm(相对误差3%)。

关键词： InSAR 机翼挠曲变形大气湍流参数辨识回归分析模态叠加原理

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静止条件下的月球车INS/CNS自主初始化方法

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中国惯性技术学报 2014年第2期12卷 141-148页

作者：宁晓琳刘玲玲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

月球车工作前自身初始位置和姿态的确定对提高其导航能力具有重要作用,这一过程也称为初始化,初始化精度将严重影响其后续导航性能。针对月面特殊环境,现有的应用于地面环境的初始化方法不再适用这一问题,提出了一种静止条件下的月球车I... 详细信息

月球车工作前自身初始位置和姿态的确定对提高其导航能力具有重要作用,这一过程也称为初始化,初始化精度将严重影响其后续导航性能。针对月面特殊环境,现有的应用于地面环境的初始化方法不再适用这一问题,提出了一种静止条件下的月球车INS/CNS自主初始化方法。该方法分为粗初始化和精初始化两个阶段,粗初始化主要为精初始化提供初始参数。精初始化则综合利用惯性导航解算得到的水平速度、星光方位矢量和天体高度量测信息,并在考虑加速度计偏置引起的天体高度误差的基础上建立了精确的天体高度量测方程,精确估计月球车的初始位置和姿态。半物理仿真实验表明当陀螺漂移为0.1(°)/h、加速度计偏置为10?g、星敏感器精度为3″时,采用所提方法的初始位置估计精度优于30 m,初始姿态估计精度优于10″,是一种非常有效的月球车自主初始化方法。

关键词：月球车自主初始化惯性导航天文导航

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惯性稳定平台扩张状态观测器/PD复合控制

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中国惯性技术学报 2017年第1期25卷 6-10页

作者：周向阳赵蓓蕾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 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

为提高惯性稳定平台控制系统的稳定精度,在常规PID控制的基础上提出了一种扩张状态观测器与PID相结合的复合控制算法。利用扩张状态观测器将惯性稳定平台的各种内部扰动和外部扰动都视为总和扰动并观测出来,然后通过PID控制器进行误差... 详细信息

为提高惯性稳定平台控制系统的稳定精度,在常规PID控制的基础上提出了一种扩张状态观测器与PID相结合的复合控制算法。利用扩张状态观测器将惯性稳定平台的各种内部扰动和外部扰动都视为总和扰动并观测出来,然后通过PID控制器进行误差反馈控制,从而提高控制系统的扰动抑制能力与稳定精度。以Lu Gre摩擦模型加入控制模型进行仿真分析,并通过北航自研的惯性稳定平台进行实验验证。结果表明:扩张状态观测器/PD复合控制方法具有高的扰动抑制能力,可显著提高稳定平台稳定精度。相比常规PID方法,扩张状态观测器/PD复合控制使横滚框和俯仰框的稳定精度分别提高了33.23%和55.01%。

关键词：惯性稳定平台扩张状态观测器 PID 扰动抑制

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天线指向机构位置伺服的H_∞-PID控制研究

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宇航学报 2009年第6期30卷 2194-2198页

作者：李光军刘强刘建章刘刚北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 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

针对大型卫星天线指向机构高精度高可靠性的要求,研制了一种永磁同步电机驱动的新型天线指向机构。在建立双质量体驱动模型的基础上,以ITAE(时间乘以误差绝对值积分)为优化指标,在H∞混合灵敏度约束下PID参数的稳定域内,采用遗传算法对... 详细信息

针对大型卫星天线指向机构高精度高可靠性的要求,研制了一种永磁同步电机驱动的新型天线指向机构。在建立双质量体驱动模型的基础上,以ITAE(时间乘以误差绝对值积分)为优化指标,在H∞混合灵敏度约束下PID参数的稳定域内,采用遗传算法对PID控制器的参数进行了优化。最后采用优化的PID控制器对指向机构进行了控制仿真和实验验证,结果表明系统具有响应快速而平稳、抗负载扰动和模型误差能力强的特点。

关键词：天线指向机构 H∞-PID控制永磁同步电机 ITAE指标混合灵敏度

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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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磁悬浮高速转子基于位移刚度力超前前馈补偿的高精度自动平衡方法

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机械工程学报 2012年第16期48卷 184-191页

作者：魏彤向岷北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 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 北京航空航天大学惯性技术重点实验室北京100191

磁悬浮转子高速旋转时产生与转速同频的不平衡振动,向外界传递振动力,干扰外部动力学环境。为消除同频不平衡振动力(即自动平衡),可采用消除同频电流与补偿位移刚度力相结合的轴承力消除方法,但磁轴承功放环节的低通特性使位移刚度力补... 详细信息

磁悬浮转子高速旋转时产生与转速同频的不平衡振动,向外界传递振动力,干扰外部动力学环境。为消除同频不平衡振动力(即自动平衡),可采用消除同频电流与补偿位移刚度力相结合的轴承力消除方法,但磁轴承功放环节的低通特性使位移刚度力补偿存在误差,并降低系统稳定性,且上述影响随转速升高而显著增大。为增强自动平衡效果,提出一种基于位移刚度力超前前馈补偿的高精度自动平衡方法,在消除同频电流的同时,采用不平衡量—电流前馈以补偿同频位移刚度力,并引入功放的简化逆模型对前馈量进行超前校正,消除功放低通特性的影响。对该方法进行仿真和试验验证,仿真结果同频轴承力减小到无超前校正时的20%,试验结果同频振动加速度减小到无超前校正时的28%,验证了该方法的有效性。

关键词：磁轴承自动平衡前馈补偿超前校正

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