检索结果-内蒙古大学图书馆

电机与控制学报 2016年第2期20卷 36-42页

作者：刘刚肖烨然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 武汉船用电力推进装置研究所湖北武汉430064

针对传统反电势积分法在永磁同步电机无位置传感器位置检测中存在的积分初值问题和易引入直流偏量问题,提出了一种基于自适应补偿算法的改进积分器的转子位置检测方法,其利用理想的定子磁链与反电动势正交这一事实,对定子磁链进行估测... 详细信息

针对传统反电势积分法在永磁同步电机无位置传感器位置检测中存在的积分初值问题和易引入直流偏量问题,提出了一种基于自适应补偿算法的改进积分器的转子位置检测方法,其利用理想的定子磁链与反电动势正交这一事实,对定子磁链进行估测和修正,若估测的定子磁链发生畸变,该正交性随即被破坏,所以可将正交偏差量经过调节器后作为补偿信号反馈回磁链估计通道,经这种自适应补偿后,很好地解决磁链估计中出现的积分初值问题和直流偏移问题,从而可准确估算出电机转子位置。仿真和实验不仅验证了该方法的有效性,也对其与传统反电势积分法进行了比较研究。实验结果表明,经自适应补偿的反电势积分法能在宽转速范围内准确估算出电机转子位置。

关键词：永磁同步电机积分初值直流偏量自适应补偿位置检测

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磁悬浮飞轮转子系统的现场动平衡方法

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航空学报 2010年第1期31卷 184-190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

针对磁悬浮飞轮的转子平衡后转动效果不理想、转子平衡过程复杂等问题,提出了一种基于磁轴承系统特性的现场动平衡检测方法。该方法通过考虑电磁力的影响,进行转子系统的整体动平衡,而非转子本身的动平衡。通过分别检测转子平动的最大... 详细信息

针对磁悬浮飞轮的转子平衡后转动效果不理想、转子平衡过程复杂等问题,提出了一种基于磁轴承系统特性的现场动平衡检测方法。该方法通过考虑电磁力的影响,进行转子系统的整体动平衡,而非转子本身的动平衡。通过分别检测转子平动的最大位移和相位、转子转动的最大位移和相位,分别得到等效力/力偶不平衡质量的大小和相位,实现了整体不平衡量的现场检测和飞轮转子系统的高精度平衡。试验结果表明,该方法能有效提高飞轮转子系统的平衡精度,转子的跳动量、磁轴承的控制电流以及飞轮轮体的振动量显著减小。

关键词：磁轴承飞轮转子动平衡

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基于多尺度多参量的硅MEMS陀螺仪漂移预测

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宇航学报 2009年第2期30卷 591-596页

作者：孙宏伟房建成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与导航系统技术国防重点学科实验室北京100083

针对硅MEMS陀螺仪误差因素多,输出为非线性非平稳的特点,采用传统方法难以对其建立精确的误差模型。在对小波神经网络方法改进的基础上,提出了多尺度去噪的平稳化方法及多参量非线性预测方法并将其用于硅MEMS陀螺仪漂移预测。试验结果表... 详细信息

针对硅MEMS陀螺仪误差因素多,输出为非线性非平稳的特点,采用传统方法难以对其建立精确的误差模型。在对小波神经网络方法改进的基础上,提出了多尺度去噪的平稳化方法及多参量非线性预测方法并将其用于硅MEMS陀螺仪漂移预测。试验结果表明,采用多尺度多参量校准方法,硅MEMS陀螺仪精度由1°/s提高到0.02°/s。

关键词： MEMS陀螺仪漂移预测小波分析 RBF神经网络

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低成本多传感器组合导航系统在小型无人机自主飞行中的研究与应用

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航空学报 2009年第10期30卷 1923-1929页

作者：曹娟娟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与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191

为了满足小型无人机自主控制系统对导航系统性能的要求,研究低成本的基于微机电系统的捷联惯性导航系统(MEMS-SINS)/全球定位系统(GPS)/磁强计组合导航系统。提出一种利用磁强计辅助MEMS-SINS的静基座初始姿态确定方法,采用四元数误差... 详细信息

为了满足小型无人机自主控制系统对导航系统性能的要求,研究低成本的基于微机电系统的捷联惯性导航系统(MEMS-SINS)/全球定位系统(GPS)/磁强计组合导航系统。提出一种利用磁强计辅助MEMS-SINS的静基座初始姿态确定方法,采用四元数误差模型对MEMS-SINS/GPS/磁强计组合导航系统进行信息融合的建模,采用基于正交三角(QR)分解的平方根无色卡尔曼滤波(UKF)非线性估计方法对组合导航系统进行数据融合,克服由于计算机舍入误差引起的状态协方差阵的计算值失去非负定性甚至对称性,通过小型无人机的自主飞行试验,证实MEMS-SINS/GPS/磁强计组合导航算法满足小型无人机自主控制系统的要求。

关键词：捷联惯性导航系统组合导航无色卡尔曼滤波微机电系统 GPS 磁强计 QR分解

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基于FPGA的磁悬浮飞轮用自修复磁轴承控制器的设计

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光学精密工程 2009年第11期17卷 2762-2770页

作者：刘刚潘明健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与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191

磁悬浮飞轮是对卫星等航天器进行高精度姿态控制的执行机构,为了提高空间用磁悬浮飞轮控制系统的可靠性和灵活性,对基于FPGA的磁轴承数字控制器进行研究。首先,对磁轴承系统进行建模,并选择合适的控制策略;利用片上软硬件协同设计的思想... 详细信息

磁悬浮飞轮是对卫星等航天器进行高精度姿态控制的执行机构,为了提高空间用磁悬浮飞轮控制系统的可靠性和灵活性,对基于FPGA的磁轴承数字控制器进行研究。首先,对磁轴承系统进行建模,并选择合适的控制策略;利用片上软硬件协同设计的思想,提出了一种基于FPGA和LEON3处理器软核的磁轴承数字控制器。然后,搭建了实验系统测试系统的实际性能。最后,提出了一种基于FPGA的自修复磁轴承控制器。基于FPGA的磁轴承控制器相对基于DSP+FPGA的控制器失效率降低了10%,控制板面积减小30%。实验结果表明,在基于FPGA的磁轴承控制器控制下,在磁悬浮飞轮工作转速范围内,飞轮转子跳动量<20μm,力矩输出误差<4×10-3N.m,正反转不一致性<10%,达到了较高的控制精度。

关键词：磁悬浮飞轮主动磁轴承现场可编程门阵列软处理器核自修复

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石英振梁加速度计谐振器的结构设计

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中国惯性技术学报 2013年第1期21卷 101-105页

作者：冯丽爽王文璞周震杨功流北京航空航天大学"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 北京航空航天大学微纳测控与低维物理教育部重点实验室北京100191

石英谐振器的设计是实现高精度石英振梁加速度计的关键。首先对石英晶体的最优切型切角结构进行研究,确定石英晶体的最优切型切角为(xyt)5°。其次,理论分析并通过仿真验证了石英谐振器的结构参数对石英振梁加速度计标度因数的影响... 详细信息

石英谐振器的设计是实现高精度石英振梁加速度计的关键。首先对石英晶体的最优切型切角结构进行研究,确定石英晶体的最优切型切角为(xyt)5°。其次,理论分析并通过仿真验证了石英谐振器的结构参数对石英振梁加速度计标度因数的影响,并对石英谐振器的结构参数进行了优化。最后,对石英谐振器进行了模态仿真,并分析了石英谐振器的尺寸制作偏差对标度因数的影响。用有限元分析方法得到了石英谐振器的理想振型,且石英振梁加速度计的标度因数为40 Hz/g。理论及仿真结果表明该石英谐振器可应用于高标度因数石英振梁加速度计中。

关键词：石英谐振器振梁加速度计制作偏差有限元分析

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基于简化FXLMS算法的磁悬浮控制力矩陀螺动框架效应精确补偿方法实验研究

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宇航学报 2010年第3期31卷 786-792页

作者：霍甲魏彤房建成 "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北京100191

磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)是一种用于航天器姿态控制的高精度长寿命惯性执行机构,动框架效应补偿是MSCMG实现高精度性能的关键技术之一。然而现有的FXLMS补偿算法由于模型复杂、计算量大而难以实际应用。通过分析MSCMG磁轴承对象特性,... 详细信息

磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)是一种用于航天器姿态控制的高精度长寿命惯性执行机构,动框架效应补偿是MSCMG实现高精度性能的关键技术之一。然而现有的FXLMS补偿算法由于模型复杂、计算量大而难以实际应用。通过分析MSCMG磁轴承对象特性,提出一种简化FXLMS算法,将对象滤波器简化为常数对角阵,大幅度减少了算法计算量。对简化算法进行了仿真,并在MSCMG样机上面进行了动框架效应补偿实验。实验结果表明:简化后的自适应控制系统,收敛性好,跟踪速度快,具有理想的精度和较强的鲁棒性。

关键词：磁轴承控制力矩陀螺动框架效应 FXLMS 收敛性

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一种MEMS陀螺标度因数误差补偿方法

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航空学报 2010年第2期31卷 350-355页

作者：房建成张霄李建利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与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191

高动态、恶劣温度环境下,微小型飞行器(MAV)导航、制导与控制系统关键器件微机电系统(MEMS)陀螺受温度和转速耦合影响,其标度因数误差呈强非线性特点,常规方法无法精确补偿。通过分析MEMS陀螺标度因数误差的产生机理,建立了包含温度和... 详细信息

高动态、恶劣温度环境下,微小型飞行器(MAV)导航、制导与控制系统关键器件微机电系统(MEMS)陀螺受温度和转速耦合影响,其标度因数误差呈强非线性特点,常规方法无法精确补偿。通过分析MEMS陀螺标度因数误差的产生机理,建立了包含温度和转速非线性因素的标度因数误差模型,提出一种基于径向基(RBF)神经网络的标度因数非线性耦合误差补偿方法,解决了常规补偿方法精度差的问题。标定与补偿实验表明:在-10～+55℃温度范围、-150～+150(°)/s输入转速范围内,采用新方法补偿后MEMS陀螺输出平均精度比多项式拟合方法提高7倍;在-20～+20(°)/s低输入转速的误差强非线性区间内,精度提高近20倍,验证了本文方法的有效性和优越性。

关键词：仪器仪表误差补偿神经网络标度因数微机电系统微小型飞行器

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基于磁悬浮动量轮微框架能力的卫星滚动—偏航姿态稳定控制研究

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宇航学报 2010年第4期31卷 1063-1069页

作者：刘虎房建成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

研究基于磁悬浮动量轮的微框架能力进行卫星的滚动-偏航姿态稳定控制问题。在考虑卫星轨道角速度的条件下,建立了磁悬浮动量轮转子和卫星姿态动力学方程,设计了一种不使用偏航姿态敏感器的卫星滚动-偏航姿态控制器。该控制器由内、外两... 详细信息

研究基于磁悬浮动量轮的微框架能力进行卫星的滚动-偏航姿态稳定控制问题。在考虑卫星轨道角速度的条件下,建立了磁悬浮动量轮转子和卫星姿态动力学方程,设计了一种不使用偏航姿态敏感器的卫星滚动-偏航姿态控制器。该控制器由内、外两个控制回路组成,其中:外环控制回路根据滚动姿态敏感器输出的卫星姿态角信息产生转子外框角-内框角的参考值;内环控制回路控制转子外框角-内框角的稳定,并通过控制转子外框角-内框角跟随外环回路给定的参考值变化实现动量轮转子角动量方向的变化,与卫星进行角动量交换。对所设计的控制器进行了稳定性分析,通过仿真进一步验证了其有效性,在给定扰动和不使用偏航敏感器的条件下,偏航角的精度和稳定度分别优于0.08°和0.0001°/s。

关键词：磁悬浮动量轮卫星姿态稳定控制微框架

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改进滑模观测器的磁悬浮高速PMSM转子位置预测方法

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电机与控制学报 2013年第9期17卷 42-47,56页

作者：韩邦成王鹏陈彦鹏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 北京海斯德电机技术有限公司北京100191

以磁悬浮高速永磁同步电机为研究对象,针对传统滑模观测器算法预测转子位置存在的固有抖振问题,提出一种改进的滑模观测器预测转子位置的方法。采用正弦函数的[-π/2,π/2]部分取代传统滑模观测器中的符号函数作为切换控制函数,并且通... 详细信息

以磁悬浮高速永磁同步电机为研究对象,针对传统滑模观测器算法预测转子位置存在的固有抖振问题,提出一种改进的滑模观测器预测转子位置的方法。采用正弦函数的[-π/2,π/2]部分取代传统滑模观测器中的符号函数作为切换控制函数,并且通过选择合适的切换控制函数边界层厚度以及随转速变化改变滑模增益来减少抖振现象。同时,设计了截止频率随转速变化的低通滤波器对估计反电动势滤波,分析了转子位置估算误差,并提出了补偿方案。最后以4kW表贴式磁悬浮高速永磁同步电机为对象进行了仿真和实验,结果表明:改进的滑模观测器法很好地抑制了抖振现象,补偿了估计误差,能够准确地预测磁悬浮高速永磁同步电机大转速范围的转子位置,并且具有鲁棒性强的优点。

关键词：磁悬浮高速永磁同步电机滑模观测器转子位置估计切换控制函数误差补偿

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