检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2014年第1期22卷 69-75页

作者：全伟刘阳陈瑶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技术国防重点学科实验室北京100191

针对原子自旋器件的碱金属气室镀膜层厚度的精确测量,提出了一种基于受抑全反射的膜层厚度测量方法。根据该方法搭建了膜厚测量系统,并进行了实验测试。分析了受抑全反射的基本理论和基于受抑全反射的膜厚测量原理,介绍了基于该方法的... 详细信息

针对原子自旋器件的碱金属气室镀膜层厚度的精确测量,提出了一种基于受抑全反射的膜层厚度测量方法。根据该方法搭建了膜厚测量系统,并进行了实验测试。分析了受抑全反射的基本理论和基于受抑全反射的膜厚测量原理,介绍了基于该方法的膜厚测量系统的构成及工作原理并分析了影响系统测量精度的主要因素和解决方案。通过分析和仿真激光器波长的波动、入射角变化以及折射率参数的不准确等对膜厚测量结果的影响评价了系统的性能。最后,利用该系统对镀膜样品进行了测量实验,并利用薄膜分析仪做了对比试验。实验结果表明:该方法的测量结果存在一个2.6nm左右的常值偏差,对其补偿后能够较为准确地对镀膜层厚度进行测量,测量精度接近1nm,基本满足碱金属气室镀膜质量检测的需求,且具有较高的稳定性和可靠性。

关键词：碱金属气室受抑全反射膜厚测量激光测量法

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基于H_∞混合灵敏度的CMG框架谐振抑制方法

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振动．测试与诊断 2013年第6期33卷 937-942,1089-1090页

作者：韩邦成杨莲慧李海涛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

针对由谐波减速器的柔性、低阻尼引起控制力矩陀螺(control moment gyro,简称CMG)框架伺服系统产生机械谐振的问题,提出了一种基于H∞混合灵敏度的振动抑制方法。结合框架伺服系统动力学模型阐明了系统产生谐振的原理,分析了系统的谐振... 详细信息

针对由谐波减速器的柔性、低阻尼引起控制力矩陀螺(control moment gyro,简称CMG)框架伺服系统产生机械谐振的问题,提出了一种基于H∞混合灵敏度的振动抑制方法。结合框架伺服系统动力学模型阐明了系统产生谐振的原理,分析了系统的谐振频率点,并将由于谐波减速器引起的谐波扭转力矩作为系统输出端的扰动,在速度环中设计了基于混合灵敏度的H∞控制器来抑制该扰动,从而抑制框架伺服系统的谐振。以1 000N·m·s的控制力矩陀螺框架伺服系统为研究对象进行仿真及实验,结果表明,该控制方法有效地抑制了框架伺服系统的机械谐振,提高了框架伺服系统的速率输出精度。

关键词：控制力矩陀螺框架伺服系统振动抑制混合灵敏度 H∞控制器

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DGCMG框架伺服系统摩擦力矩建模及辨识

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振动．测试与诊断 2014年第6期34卷 1001-1007,1165页

作者：李红杭影韩邦成李海涛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

为了减小强陀螺效应条件下双框架控制力矩陀螺(double gimbal control moment gyroscope,简称DGCMG)框架伺服系统的非线性摩擦力矩对框架伺服系统控制精度的影响,提出了一种对DGCMG框架伺服系统非线性摩擦力矩精确建模和辨识的方法。分... 详细信息

为了减小强陀螺效应条件下双框架控制力矩陀螺(double gimbal control moment gyroscope,简称DGCMG)框架伺服系统的非线性摩擦力矩对框架伺服系统控制精度的影响,提出了一种对DGCMG框架伺服系统非线性摩擦力矩精确建模和辨识的方法。分析了DGCMG框架伺服系统的动力学方程,在研究内、外框架摩擦力矩随内外框架角速度和陀螺力矩变化规律的基础上,建立了内、外框架摩擦力矩精确的数学模型,并用控制力矩陀螺的实际参数和实验采集数据对摩擦力矩模型参数进行了遗忘因子递推最小二乘法辨识。实验结果验证了所建模型的正确性和辨识结果的准确性,有助于补偿DGCMG框架伺服系统的非线性摩擦力矩,提高框架伺服系统的控制精度。

关键词：双框架控制力矩陀螺框架伺服系统摩擦模型参数辨识遗忘因子递推最小二乘法

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永磁同步电机用线性霍尔位置检测的误差补偿

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电机与控制学报 2014年第8期18卷 36-42,54页

作者：刘刚肖烨然宋欣达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

针对基于线性霍尔传感器的高速永磁同步电机转子位置信号易受高次谐波干扰的问题,提出了硬件和软件上的补偿方法。根据线性霍尔传感器的转子位置解算原理,详细分析了永磁体磁钢充磁的不均匀、定转子间气隙温度的变化、霍尔器件的安装误... 详细信息

针对基于线性霍尔传感器的高速永磁同步电机转子位置信号易受高次谐波干扰的问题,提出了硬件和软件上的补偿方法。根据线性霍尔传感器的转子位置解算原理,详细分析了永磁体磁钢充磁的不均匀、定转子间气隙温度的变化、霍尔器件的安装误差以及逆变器高频开关噪声等因素给转子位置检测带来的各种不利影响,在硬件上采取了相应的补偿措施,在软件上用正交锁相环(PLL)来消除霍尔位置信号中高次谐波的干扰,并给出了一种无需知道霍尔器件安装位置的转子角位置计算方法。在100 kW高速永磁同步电机上进行了实验,实验结果表明,正交PLL能有效抑制霍尔信号中的高次谐波分量,也验证了采用该方法能有效地估算出永磁同步电机高速旋转转子的角位置。

关键词：高速永磁同步电机线性霍尔传感器位置检测误差补偿正交锁相环

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激光陀螺POS惯性数据滤波及时延补偿

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中国惯性技术学报 2011年第6期19卷 670-675页

作者：钟麦英闫东坤北京航空航天大学惯性技术国家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

激光陀螺作为位置姿态测量系统(POS)的核心传感器,其精度直接决定激光陀螺POS系统精度,围绕机抖激光陀螺信号去噪的需求,基于FIR滤波器建模的方法,设计了FIR数字低通滤波器;针对滤波器导致的信号延迟问题,根据FIR数字滤波器群延迟特性建... 详细信息

激光陀螺作为位置姿态测量系统(POS)的核心传感器,其精度直接决定激光陀螺POS系统精度,围绕机抖激光陀螺信号去噪的需求,基于FIR滤波器建模的方法,设计了FIR数字低通滤波器;针对滤波器导致的信号延迟问题,根据FIR数字滤波器群延迟特性建模,提出了激光陀螺POS数据时延补偿方法。静态实验结果表明,设计的FIR数字低通滤波器降低了激光陀螺抖动噪声功率达80dB。进一步通过飞行实验表明,提出的方法降低了激光陀螺POS系统姿态角误差,与POS/AV510相比航向角误差由0.017°降低到0.01°,俯仰角误差由0.007°降低到0.005°,横滚角误差由0.016°降低到0.005°,满足了机载InSAR对激光陀螺POS精度要求。

关键词：位置姿态测量系统激光陀螺滤波时延补偿合成孔径雷达

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基于改进滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器I/F起动方法

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电力自动化设备 2015年第8期35卷 95-102页

作者：肖烨然刘刚宋欣达崔臣君孙庆文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

针对传统的永磁同步电机无位置传感器开环起动过程中存在启动电流大、功率因数小、抗负载扰动能力弱的问题,提出了一种基于改进滑模观测器的无位置传感器电流闭环I/F起动策略。起动加速阶段,在电枢绕组中产生幅值固定、频率逐渐增大的... 详细信息

针对传统的永磁同步电机无位置传感器开环起动过程中存在启动电流大、功率因数小、抗负载扰动能力弱的问题,提出了一种基于改进滑模观测器的无位置传感器电流闭环I/F起动策略。起动加速阶段,在电枢绕组中产生幅值固定、频率逐渐增大的旋转电流矢量,使转子加速起动。当转速达到设定值时,检测指令位置角与用改进滑模观测器估算的转子位置角之间的偏差角,当该偏差角低于设定的阈值时,立刻切换至基于改进滑模观测器的无位置传感器电流解耦控制阶段。仿真和实验结果表明,采用所提起动策略后,起动电流可控,切换时刻的电流、转矩平稳无冲击。实验结果也验证了该起动策略能有效避免过流的产生,具有良好的动态性能和一定的抗负载扰动能力。

关键词：永磁同步电机无位置传感器 I/F起动滑模观测器滑模控制状态切换电流解耦闭环控制

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固定区间平滑算法及其在组合导航系统中的应用

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中国惯性技术学报 2012年第6期20卷 687-693页

作者：宫晓琳张蓉房建成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

对于离线处理或实时性要求不高的组合导航系统,平滑作为一种离线估计算法,通过利用更多的量测信息,能够获得优于滤波估计的结果。固定区间平滑是利用某一时间区间内的所有量测信息对所有状态进行估计的一种算法,在组合导航系统中应用广... 详细信息

对于离线处理或实时性要求不高的组合导航系统,平滑作为一种离线估计算法,通过利用更多的量测信息,能够获得优于滤波估计的结果。固定区间平滑是利用某一时间区间内的所有量测信息对所有状态进行估计的一种算法,在组合导航系统中应用广泛。该算法主要包括适用于线性系统的Rauch-Tung-Striebel平滑算法和双滤波器平滑算法,以及基于上述两类平滑方式的非线性平滑估计算法。针对组合导航系统,详细阐述了这几类固定区间平滑算法并分析了各自的优缺点。

关键词：组合导航固定区间平滑 Rauch-Tung-Striebel平滑双滤波器平滑

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高速磁悬浮电机电磁轴承变偏置电流控制

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电机与控制学报 2012年第12期16卷 61-65,71页

作者：李红郭树星韩邦成郑世强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

针对高速磁悬浮电机电磁轴承采用固定偏置电流导致功耗较大问题,在控制电流采用PID控制基础上,介绍了一种变偏置电流减小电磁轴承功耗的控制方法。推导出电磁轴承功耗与偏置电流关系,结合约束条件,得到最低功耗时偏置电流关于转子位移... 详细信息

针对高速磁悬浮电机电磁轴承采用固定偏置电流导致功耗较大问题,在控制电流采用PID控制基础上,介绍了一种变偏置电流减小电磁轴承功耗的控制方法。推导出电磁轴承功耗与偏置电流关系,结合约束条件,得到最低功耗时偏置电流关于转子位移偏差的函数表达式。为了提高系统快速响应能力,在实际应用中对偏置电流函数表达式进行近似线性化处理。仿真和实验结果表明:该方法既能保证磁悬浮轴承系统稳定起浮,同时静态悬浮和降速过程中降低轴承线圈铜耗达94%,电机转频达700 Hz时降低轴承铁耗约为74%,降低功耗效果明显。

关键词：高速磁悬浮电机电磁轴承变偏置电流近似线性化低功耗

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舰船航海中的高精度天体高度获取方法

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光学学报 2013年第3期33卷 17-25页

作者：宁晓琳王龙华北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院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

天体高度的获取精度是目前制约舰船自主天文定位精度的主要技术瓶颈,针对这一问题,提出了一种新颖的利用星光折射角和大气折射模型间接获取天体高度的方法。该方法通过两个星敏感器分别拍摄直射星图和折射星图,利用星图匹配与识别方法... 详细信息

天体高度的获取精度是目前制约舰船自主天文定位精度的主要技术瓶颈,针对这一问题,提出了一种新颖的利用星光折射角和大气折射模型间接获取天体高度的方法。该方法通过两个星敏感器分别拍摄直射星图和折射星图,利用星图匹配与识别方法得到星光折射角;基于大气折射模型,根据测量得到的折射角精确获取天体高度值。仿真结果表明,当折射角测量精度为1″,观测高度约为6°的天体时,其天体高度的获取精度可达37″,相应的平均舰船定位精度约为23m。对折射角测量精度、观测天体的高度和大气折射模型精度等因素对定位精度的影响进行了分析。

关键词：大气光学天体高度星光折射天文航海舰船

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原子吸收光谱对碱金属原子蒸气密度与压强的测量方法

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光谱学与光谱分析 2015年第2期35卷 507-511页

作者：郑慧婕全伟刘翔陈瑶陆吉玺北京航空航天大学“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 上海航天控制工程研究所上海200233

利用SERF原子自旋效应能够实现高灵敏度的磁场测量,碱金属原子密度与缓冲气体压强是敏感表头碱金属气室的重要参数,需要精确地测量。提出一种应用原子吸收光谱对碱金属蒸气的原子密度与压强测量方法,通过扫描碱金属原子的吸收光谱,进行L... 详细信息

利用SERF原子自旋效应能够实现高灵敏度的磁场测量,碱金属原子密度与缓冲气体压强是敏感表头碱金属气室的重要参数,需要精确地测量。提出一种应用原子吸收光谱对碱金属蒸气的原子密度与压强测量方法,通过扫描碱金属原子的吸收光谱,进行Lorentz线型拟合,经解算同时得到原子密度和压强,一次实验获得两个物理量。由于多普勒展宽和压力展宽主要受到碱金属气室温度和缓冲气体压强的影响,从这两个方面进行了仿真分析。结果表明,充入2amg缓冲气体时,313~513K温度范围内的Lorentz线型与Voigt线型计算的光子吸收截面积峰值的理论误差始终小于0.015%;缓冲气体压强高于0.6amg（393K）时,其峰值误差小于0.1%,表明该条件下多普勒展宽对吸收光谱的影响可以忽略,可用Lorentz线型拟合原子的吸收谱线。最后分析了该方法能够获得的理论分辨率以及激光器的功率波动、波长波动和气室温度波动对测量精度的影响,得出同等条件下温度波动的影响比其他两个因素高1~2个数量级。

关键词：原子吸收光谱原子密度气体压强 Lorentz线型

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