基于PMI的三轴惯性稳定平台干扰力矩补偿方法研究

针对未知干扰力矩严重影响航空遥感三轴惯性稳定平台稳定精度这一问题,对平台未知干扰力矩进行估计与补偿。将干扰力矩视为一类执行器故障,给出了一种比例多重积分(PMI)观测器设计方法,利用PMI观测器实时估计出未知干扰力矩,通过前馈控制器进行补偿。最后对传统PID控制和基于PMI观测器的前馈补偿控制分别进行了仿真分析和实验对比。结果表明:与传统PID控制相比该方法有效地抑制了干扰力矩的影响,提高了平台的动态特性和稳态性能,能更好的满足航空遥感对地观测的重大需求。

基于比例多重积分观测器的三轴惯性稳定平台加速度计测角误差估计

航空遥感三轴惯性稳定平台用于有效隔离飞行载体的偏航及姿态角运动,使成像载荷沿航向平稳飞行并保持载荷视轴对地垂直指向。通常情况下,稳定平台采用高精度位置姿态测量系统(Position and Orientation System,POS)作为姿态角传感器,一旦POS发生故障会导致平台失稳甚至危及载荷安全。为了提高平台运行可靠性并保证载荷安全,考虑了一种以加速度计作为姿态角冗余传感器的双工作模式,即POS组合工作模式和自主工作模式。当POS发生故障时平台切换到自主工作模式,依靠平台自身加速度计组件进行姿态控制。但与POS相比,加速度计测角易受载体扰动加速度影响从而导致测角误差较大,严重影响平台的稳定精度。针对这一问题,提出了一种基于比例多重积分(Proportional and Multiple-integral,PMI)观测器的加速度计测角误差估计方法,对平台系统建模及PMI观测器的设计过程进行了详细的论述,并利用真实飞行实验数据进行了性能测试。结果表明该方法对实际误差的估计精度达到0.0701°(RMS),可较好的估计出加速度计测角误差,为提高平台自主工作模式的稳定精度奠定基础。

快速货运动车组配载技术研究及仿真

快速货运列车配载技术的难点是需要根据货物的卸载站点及该站点新装载的货物进行综合性配载,传统的货物配载技术已不能满足需求.针对这一问题,以某型号动车组为研究对象,将其车厢进行改造并划分区域,在此基础上建立二维配载网络模型.首先,通过对单节车厢区域的分析,建立了装车条件、发车条件、上下车条件三类约束条件,并分别建立了约束方程组.然后,将整车的约束方程组进行整理得到目标函数,建立虚拟配载数学模型.最后,利用CJHJ编写配载模型测试软件,通过随机生成测试文件对配载模型进行测试.结果表明,在充分获取货物信息的基础上该配载模型可以计算出一个最优的配载方案,提高了车辆的装载率和装配效率,提高客户服务质量和公司经济效益,最终达到公司物流的科学化管理.

基于非线性PID的异步电机矢量控制方法研究

异步电机矢量控制系统中速度环传统PID的控制性能受系统参数变化及各种不确定影响较大,且易导致系统的超调量和快速性之间的矛盾。针对这一问题,采用了一种基于二阶跟踪微分器的非线性PID控制器的来改善速度环的控制性能。仿真结果表明,非线性PID控制响应快、超调小,控制精度高,具有一定的自适应性和鲁棒性。

基于滤波器的传感器故障检测

皮托管故障是无人机系统典型的传感器故障,严重影响无人机飞行安全,快速准确的故障检测可以有效避免灾难的发生。为此,针对未知扰动影响下的皮托管故障检测问题,设计一类基于鲁棒故障检测滤波器的残差产生器。然后利用残差评价函数对产生的残差进行评价,实现对皮托管故障的快速准确检测。最后通过仿真实验验证了所提方法的有效性。