动力调谐陀螺仪再平衡回路的数字控制器的设计与分析 论文

动力调谐陀螺仪再平衡回路的数字控制器的设计与分析作者：肖琦学位授予单位：哈尔滨工程大学相似文献(5条)1.期刊论文汪立新.李全.钱培贤动力调谐陀螺仪误差及其补偿算法的研究-弹箭与制导学报2004,24(4)动力调谐陀螺仪是捷联惯性系统的核心组件,其精度在很大程度上影响了整个惯导系统的精度.文中推导了动调陀螺仪的静态及动态漂移模型,并在此基础上分析了其误差补偿的算法,对提高惯导系统的使用精度具有工程应用价值.2.学位论文周伟基于FPGA的多陀螺智能测量装置研制2003陀螺仪是一种敏感角速率或角位移的传感器,由陀螺仪组成的惯性系统具有自主、隐蔽、实时等特点,因此在包括卫星的现代航天领域中成为不可缺少的重要组成部分.根据中国十五预研及后续卫星控制系统高精度、长寿命和高可靠性的发展目标,上海航天812所提出了研制多陀螺智能测量装置的任务,以便研究精度更高、寿命更长的卫星姿态测量敏感器.为了实现长寿命和高可靠性的要求,姿态测量用惯性组合由3个动力调谐陀螺仪组成,按需要控制和切换3个陀螺仪的工作状态;为了提高陀螺仪的精度,需要对陀螺内部温度进行测量,用于温控或对陀螺温度漂移进行补偿.因此,该文的任务就是针对一个由3个动力调谐陀螺仪组成的惯性组合,完成其脉冲计数、温度测量、数据处理、信号控制、通信等功能.3.学位论文张媛动力调谐陀螺仪再平衡回路的H,∞控制器设计2006陀螺仪是惯性导航系统中的重要测量元件，它敏感运动体相对于惯性空间的角运动。动力调谐陀螺仪是目前应用最广泛的陀螺之一。再平衡回路与动力调谐陀螺仪一起构成捷联式惯性系统的角速度敏感仪表。传统的控制方法在动力调谐陀螺仪再平衡回路中的应用已取得了较好的控制效果，但随着航空航天技术和现代战争的发展，对该控制系统，不仅要求具有更高的动、静态品质指标，还必须保证具有更好的抗干扰性和鲁棒性，为此在动力调谐陀螺仪的再平衡回路中引入H∞控制。本文以动力调谐陀螺仪的再平衡回路为控制对象进行设计研究，应用混合灵敏度H∞控制原理进行了回路控制系统设计。主要内容包括：首先，建立了动力调谐陀螺仪的数学模型，通过对陀螺仪再平衡回路进行的性能分析和解耦运算，确立了闭环回路的简化数学模型。其次，利用传统的频域控制方法对动力调谐陀螺仪再平衡回路中的校正网络进行了设计。最后，应用混合灵敏度H∞控制方法对再平衡回路系统设计了H∞控制器，并对所设计的控制器的稳定性、抗干扰性、鲁棒性等进行了仿真分析。结果表明，所设计的控制器具有良好的抑制扰动和跟踪性能，从而说明了控制器的有效性。与系统的频域控制仿真结果比较表明，运用混合灵敏度控制理论设计回路控制器是一种更有效的设计方法。4.期刊论文刘朝霞.关宇美.楚贤.LiuZhaoxia.GuanYumei.ChuXian一种新型混合式动调陀螺仪-导航与控制2009,08(4)动力调谐陀螺仪具有中等精度、高可靠性、低成本等方面的综合性优点,是近年用于我国各种惯性系统的重要产品.本文介绍了一种混合式动调陀螺仪,采用圆片状硅材料将陀螺转子、挠性支承和平衡环集为一体,可以采用MEMS加工方法制作,适合大批量、低成本生产;陀螺仪传感器/力矩器采用电容检测和静电力回馈形式;高速旋转微电机可以采用永磁无刷直流电机.本文介绍了混合陀螺仪的结构及原理,分析了其精度及耐力学能力.混合式动调陀螺仪具有体积小、成本低、启动快等优点.5.学位论文钱卫忠捷联式航姿基准陀螺仪系统的线路设计与EFRLS算法的应用研究2000捷联式惯性技术是在传统的稳定平台式惯性技术的基础上发展起来的一种新技术，是惯性技术的发展方向。捷联航向姿态基准(AHRS)是一种能够提供被测运动体的航向、姿态、角速率、线速度等信息的捷联式惯性系统。捷联惯性技术在我国尚处于起步发展时期，至于船用捷联航姿系统，还处于理论研究阶段。因此进行捷联航姿系统的研制，是非常有意义的。捷联式惯性技术是一门新兴的多学科的综合技术，需要解决一系列的理论、应用及相关技术。本文就国防重点研究项目AHRS的研制展开深入的研究。1．研究了捷联AHRS中动力调谐陀螺仪模拟再平衡回路的设计，分析了陀螺仪一再平衡回路系统之间的耦合以及解耦的方法，得到了解耦矩阵，给出了再平衡回路各部分电路的传递函数。2．捷联AHRS中陀螺仪数据采集系统的性能必须与陀螺仪相匹配，陀螺仪数据采集系统要求分辨率高、重复性好、线性度高，本文从工程应用的角度出发，提出采用A／D转换实现陀螺仪数据采集，将陀螺仪数据采集系统分为现场数据采集转换、通讯监听纠错、数据接收缓存、温度监测四个部分，提出了具有最佳阻尼系数的高阶低通滤波器的设计方法、软件实现纠错编码提高数据传输的可靠性以及浮置桥式温度测量线路补偿热敏电阻桥式测温电路的非线性。3．捷联式航姿基准中陀螺仪及加速度计的可靠性直接影响系统的可靠性，提高惯性组件箱(IMU)中元部件的可靠性是基础，当系统中元部件发生故障时，应该能够迅速定位故障，本文在对捷联系统深入分析的基础上，提出采用故障树的方法来进行故障诊断，开发了相应的软件。4．Kalman滤波器是捷联惯性系统常用的对系统误差进行估计补偿的有效方法，但是它对系统噪声和观测噪声要求很高。为此本文提出了扩展遗忘因子递推最小二乘算法(EFRLS)在捷联惯性系统中的应用，推导了其递推公式，讨论了初始值、遗忘因子的选取，并进行了仿真。仿真表明该状态估计与完全匹配的Kalman滤波器有相近的性能，但是当噪声相关或者时变时，它的性能将优于Kalman滤波器，而且对遗忘因子的选择不敏感，适合于在捷联惯性系统中应用。本文链接：授权使用：上海交通大学(shjtdxip)，授权号：2f79ecfc-6d26-4745-b3ad-9e9700ccc783下载时间：2011年2月27日