检索结果-内蒙古大学图书馆

中国惯性技术学报 2019年第3期27卷 307-313页

作者：顾宾王巍(指导) 孙一弘滕梓洁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 北京航天控制仪器研究所北京100854 北京市计量检测科学研究院北京100029

分布式位置姿态测量系统(POS)依靠传递对准来精确测量多任务成像传感器的多节点运动信息,然而,节点间的柔性基线精度限制了传递对准精度。针对此问题,提出了一种基于光纤光栅的分布式POS柔性基线测量方法。首先研究了光纤光栅形变测量方... 详细信息

分布式位置姿态测量系统(POS)依靠传递对准来精确测量多任务成像传感器的多节点运动信息,然而,节点间的柔性基线精度限制了传递对准精度。针对此问题,提出了一种基于光纤光栅的分布式POS柔性基线测量方法。首先研究了光纤光栅形变测量方法,利用光纤光栅传感器获取变形位移和变形角度;然后利用光纤光栅的形变测量信息修正传递对准量测方程,重新建立传递对准模型;最后搭建了柔性基线测试实验平台,进行实验测试。实验结果表明,所提出的方法可以精确测量多节点之间的柔性基线,同时也可为分布式POS的应用提供强有力的支持。

关键词：分布式位置姿态测量系统传递对准柔性基线光纤光栅

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高速磁悬浮鼓风机系统模型改进与实验

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振动．测试与诊断 2019年第3期39卷 512-517,668页

作者：杜毅宋欣达韩邦成北京航空航天大学惯性重点技术实验室北京100191 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 北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心北京100191

针对传统Greitzer风机模型对本研究对象不适用的问题,提出了一种以电机转速作为控制量,以管道出口压力作为控制对象的风机管道改进模型。相比于原Greitzer模型,改进模型考虑了实际应用中的弯形管道,计算弯管处局部压力损失,并且考虑了... 详细信息

针对传统Greitzer风机模型对本研究对象不适用的问题,提出了一种以电机转速作为控制量,以管道出口压力作为控制对象的风机管道改进模型。相比于原Greitzer模型,改进模型考虑了实际应用中的弯形管道,计算弯管处局部压力损失,并且考虑了原模型中忽略的管道沿程压力损失,在计算管道出口压力时更加准确。通过实验与模型理论计算数据对比,对模型的有效性和准确性进行了验证。经数据分析,管道出口压力在中、高压输出阶段,相对误差分别在±3%和±1%以内。将改进模型和不考虑管道压力损失模型计算结果相对比,模型精准度提升了±1%。

关键词：离心式鼓风机风机管道模型出口压力转速控制

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基于原子吸收光谱的碱金属气室内多种混合气体压强测量方法

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光谱学与光谱分析 2018年第3期38卷 948-952页

作者：池浩湉王许琳全伟北京航空航天大学"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

碱金属气室是基于原子无自旋交换碰撞弛豫的超高灵敏惯性和磁场测量装置的核心敏感器件。碱金属气室内气体的含量会对原子的弛豫以及系统其他参数的选取产生很大的影响,因此精密测量气室内混合气体各自的压强具有重要的意义。当气室内... 详细信息

碱金属气室是基于原子无自旋交换碰撞弛豫的超高灵敏惯性和磁场测量装置的核心敏感器件。碱金属气室内气体的含量会对原子的弛豫以及系统其他参数的选取产生很大的影响,因此精密测量气室内混合气体各自的压强具有重要的意义。当气室内存在气体时谱线会出现压力展宽和频移,且压力展宽远大于自然展宽和多普勒展宽,因此仅考虑压力展宽。利用压力展宽、频移的大小与气体压强存在的函数关系,提出一种基于原子吸收光谱的碱金属气室内多种混合气体压强测量方法。通过扫描碱金属原子的吸收光谱,得到光学深度曲线,并用洛伦兹函数对其拟合,测得多种混合气体引起的单种碱金属原子的混叠压力展宽和频移,再根据已知的单种、单位压强气体引起的单种碱金属原子的压力展宽和频移,联立计算得到多种气体各自的压强。当存在n种碱金属时,最多可以测量4n种混合气体的压强。仿真结果表明,该方法适用于入射激光未被原子完全吸收的情况;激光功率和频率的波动在1%~10%的数量级时,测量精度影响低于0.4%的数量级,而温度波动在1%~10%的数量级时,测量精度影响高达30%的数量级。

关键词：原子吸收光谱气体压强压力展宽频移

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基于单目视觉的位置姿态测量系统精度检校方法

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中国惯性技术学报 2018年第5期26卷 654-659,664页

作者：朱庄生袁学忠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

针对高精度位置姿态测量系统的姿态检校问题,提出一种单目视觉检校方法。首先分析了合作靶标精度对单目视觉姿态测量精度的影响,利用合作靶标实现视觉高精度姿态测量;然后提出基于正交矢量和动态滤波的联合标定法,标定出靶标坐标系和惯... 详细信息

针对高精度位置姿态测量系统的姿态检校问题,提出一种单目视觉检校方法。首先分析了合作靶标精度对单目视觉姿态测量精度的影响,利用合作靶标实现视觉高精度姿态测量;然后提出基于正交矢量和动态滤波的联合标定法,标定出靶标坐标系和惯性测量单元之间的转换矩阵关系;最终实现了具备高精度姿态精度的单目视觉检校系统。实验结果表明,单目视觉检校系统静态姿态误差均方根为2.1'',动态姿态误差为4.4'',可以为高精度位姿系统提供姿态精度检校。

关键词：位置姿态测量系统单目视觉联合标定精度检校

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快速精确调节稳频点的远共振线激光稳频方法

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北京航空航天大学学报 2018年第8期44卷 1727-1732页

作者：房子善全伟翟跃阳北京航空航天大学惯性技术重点实验室北京100083 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

原子磁强计、激光冷却等技术需要将激光频率稳定在远离原子跃迁频率几兆赫兹的大失谐处,法拉第旋光光谱稳频方法能够实现远共振线的大失谐处的稳频,但是存在稳频点调节不便的问题。在法拉第旋光光谱稳频方法的基础上进行改进,提出了一... 详细信息

原子磁强计、激光冷却等技术需要将激光频率稳定在远离原子跃迁频率几兆赫兹的大失谐处,法拉第旋光光谱稳频方法能够实现远共振线的大失谐处的稳频,但是存在稳频点调节不便的问题。在法拉第旋光光谱稳频方法的基础上进行改进,提出了一种快速精确调节稳频点的远共振线激光稳频方法,能够在几十至几百兆赫兹范围内对稳频点频率进行快速精确的调节。基于该方法使失谐为-6.2 GHz的稳频点精确频移130 MHz,并实现频率漂移3.3 MHz/h,波动均方根值0.6 MHz/h的激光频率稳定度,满足原子磁强计对失谐及频率稳定性的要求。另外,分析了温度对该稳频方法的影响,推导了预估稳频点频率的物理参数,并将温度调节和声光调制器(AOM)调节相结合,以更好地实现在远共振线大失谐处对激光频率的长期稳定和精确控制。

关键词：半导体激光器激光稳频技术激光光谱原子光谱法拉第旋光

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基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配扰动抑制

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航空学报 2018年第4期39卷 221-229页

作者：李海涛林杰韩邦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

针对双框架变速率控制力矩陀螺(DGVSCMG)两种工作模式下内、外框架系统存在的不匹配干扰抑制问题,提出一种基于扩张状态观测器与状态反馈的扰动抑制方法。在对飞轮工作模式和陀螺工作模式下内、外框架系统的干扰进行建模和分析的基础上... 详细信息

针对双框架变速率控制力矩陀螺(DGVSCMG)两种工作模式下内、外框架系统存在的不匹配干扰抑制问题,提出一种基于扩张状态观测器与状态反馈的扰动抑制方法。在对飞轮工作模式和陀螺工作模式下内、外框架系统的干扰进行建模和分析的基础上,针对其不匹配干扰设计了扩张状态观测器,通过坐标变换减小框架系统扰动对不匹配通道的影响,并结合状态反馈控制设计了复合控制器,同时对全局系统稳定性进行了分析。对框架系统进行的仿真结果验证了所提复合控制方法的有效性。实验结果表明,所提出的控制方法能有效减小耦合力矩对内外框架角速率带来的影响,在飞轮模式下使得内外框架的角速率跳动量分别降低了85%和78%,且在陀螺模式下使外框架角速率跳动量降低了75%。

关键词：双框架变速率控制力矩陀螺扩张状态观测器不匹配干扰抑制框架角速率伺服控制复合控制器

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单框架磁悬浮控制力矩陀螺的损耗计算及热-结构耦合分析

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光学精密工程 2018年第10期26卷 2463-2474页

作者：韩邦成贺赞翟鲁鑫张旭刘旭北京航空航天大学惯性技术重点实验室北京100191 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 北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心北京100191

为了明确由损耗导致航天器应用中的磁悬浮控制力矩陀螺温升问题,需要对损耗和温度分布进行分析计算。本文针对额定转速12 000 r/m,最大角动量200 N·m·s的单框架磁悬浮控制力矩陀螺,通过建立理论模型进行分析计算,得到了框架... 详细信息

为了明确由损耗导致航天器应用中的磁悬浮控制力矩陀螺温升问题,需要对损耗和温度分布进行分析计算。本文针对额定转速12 000 r/m,最大角动量200 N·m·s的单框架磁悬浮控制力矩陀螺,通过建立理论模型进行分析计算,得到了框架力矩电机、径向磁轴承、轴向磁轴承和转子高速电机的铁损以及铜损;对陀螺三维有限元模型进行了热场仿真分析,得到在各类损耗影响下的温度分布,并进行了热-结构耦合仿真分析。分析得到最大温度位于高速电机定子,最大温度是48.3℃;最后,进行了样机温升实验验证,检测温度最大值位于高速电机定子,最大值为51.8℃,与计算值误差为6.8%。通过温升检测实验验证了损耗计算和有限元热场分析。实验结论为整体结构优化提供了理论参考。

关键词：磁悬浮控制力矩陀螺损耗计算热场分析有限元分析

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磁轴承用新型自感位移传感器设计与实验研究

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仪器仪表学报 2018年第1期39卷 100-109页

作者：张利胜王坤郑世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 北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心北京100191

随着磁轴承在航空航天、军事及民用工业领域的广泛应用,提高其位移传感器的可靠性成为发展重点。而传统磁轴承用电感式位移传感器的结构复杂、测量电路元器件过多,降低了磁轴承系统的可靠性。针对高转速和小转子磁轴承,设计了一种新型... 详细信息

随着磁轴承在航空航天、军事及民用工业领域的广泛应用,提高其位移传感器的可靠性成为发展重点。而传统磁轴承用电感式位移传感器的结构复杂、测量电路元器件过多,降低了磁轴承系统的可靠性。针对高转速和小转子磁轴承,设计了一种新型自感式位移传感器,分析了自感式位移传感器的工作原理,提出了优化的传感器结构,设计了对应的测量电路,并对传感器的性能进行了分析与测试。实验结果表明,在-0.5~0.5 mm测量范围内,传感器的线性度为±1.25%,灵敏度为25.94 mV·μm,迟滞为±0.28%,重复性为±0.22%,传感器的动态响应带宽为4.7 kHz,悬浮精度为2.4μm。该传感器完全适用于磁轴承系统,同时传感器结构简单易实现,测量电路得到大大简化,满足航空航天、军事及民用工业领域高可靠性的要求。

关键词：磁轴承自感位移传感器性能可靠性

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基于扩张状态观测器的稳定平台非奇异终端滑模控制

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仪器仪表学报 2018年第5期39卷 161-169页

作者：周向阳李玲玲赵立波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 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

针对多源扰动对航空遥感惯性稳定平台稳定精度影响,提出一种基于扩张状态观测器的稳定平台非奇异终端滑模控制复合控制策略,对多源扰动进行抑制,提高稳定平台指向精度,实现高精度成像。首先采用非奇异终端滑模控制,将多源扰动视为总和干... 详细信息

针对多源扰动对航空遥感惯性稳定平台稳定精度影响,提出一种基于扩张状态观测器的稳定平台非奇异终端滑模控制复合控制策略,对多源扰动进行抑制,提高稳定平台指向精度,实现高精度成像。首先采用非奇异终端滑模控制,将多源扰动视为总和干扰,设计非奇异终端滑模控制面和控制律,实现对多源扰动的有效抑制;针对滑模控制存在的抖振问题,采用扩张状态观测器对扰动进行观测,将观测到的状态量及总和干扰作为校正依据,对非奇异终端滑模控制律进行校正,实现控制律的优化,从而实时抑制抖振扰动;最后,对方法的有效性进行仿真分析及实验验证。结果表明,提出的复合控制方法扰动抑制能力明显,可有效提高惯性稳定平台稳定性和指向精度。

关键词：惯性稳定平台非奇异终端滑模扩张状态观测器抖振扰动抑制

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基于新型高频注入法的表贴式永磁同步电机转子初始位置检测方法

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电工技术学报 2018年第13期33卷 2914-2922页

作者：洪琨刘刚毛琨吕晓源周新秀北京航空航天大学惯性重点技术实验室北京100191 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 北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心北京100191

针对表贴式永磁同步电机,提出了一种基于虚拟脉振高频注入法结合载波频率成分法的转子初始位置检测方法。该方法在传统脉振高频注入法的基础上,加入虚拟高频旋转坐标,对传统脉振高频注入法进行了改进;同时,引入载波频率成分法作为转子... 详细信息

针对表贴式永磁同步电机,提出了一种基于虚拟脉振高频注入法结合载波频率成分法的转子初始位置检测方法。该方法在传统脉振高频注入法的基础上,加入虚拟高频旋转坐标,对传统脉振高频注入法进行了改进;同时,引入载波频率成分法作为转子磁极判断依据。通过仿真和工程实验,对该方法进行验证。实验结果表明:与传统的脉振高频注入法相比,该方法不需要PI调节,易于工程实现,并解决了部分传统脉振高频注入法的过零点问题;与传统的磁极判断方法相比,该方法实施过程简单,准确性高,算法执行时间短。

关键词：表贴式永磁同步电机位置检测凸极效应虚拟脉振载波成分

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