滚转角速度对两轴稳定平台的影响分析

导弹机动飞行时滚转维一般存在扰动,常规雷达导引头大多采用方位-俯仰两轴稳定系统,研究滚转扰动如何影响方位/俯仰视线角速度输出对于雷达导引头研制有重要意义。在对平台轴向误差微分分析的基础上结合半实物仿真试验研究了滚转扰动对方位俯仰角速度输出影响,试验结果显示两轴稳定系统可以隔离滚转扰动,但当电轴指向与平台指向存在偏差时滚转扰动会额外引入视线角速度输出误差。

两轴四框架机载光电平台稳定原理分析

讨论了两轴四框架光电稳定平台的工作原理,根据各框架转轴坐标旋转关系,利用转移矩阵,建立了各框架的运动学耦合方程;并对载机扰动在平台框架间的运动耦合补偿进行了分析,推导出速率稳定回路中电机的偏转输出速率;进而给出了内外框架的控制原理框图;为高精度机载吊舱的稳定控制设计提供理论依据。

三轴陀螺稳定平台控制系统设计与实现

针对高精度光电导引系统快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以速率陀螺为核心构成的三轴陀螺稳定平台。结合某型号电视导引头设计过程,详细介绍了该三轴陀螺稳定平台的结构组成、主要元器件选型,以及软硬件实现。分析了陀螺稳定平台的隔离扰动原理,设计了多闭环复合控制结构,给出了系统各组成部分的模型,合理简化后建立了系统数学模型,并按照频域分析法设计了控制算法。对于陀螺信号噪声问题,设计了小波阈值滤波方法,有效地消除了反馈信号的噪声,提高了系统控制精度。整机测试表明,该陀螺稳定平台满足了导引头系统设计指标要求,具有较高的跟踪精度;能够在实验室条件下,进行多种电视跟踪模拟实验,为实际设备的研制提供了真实有效的数据。

大俯仰角度的两轴两框架平台稳定技术

为了解决大俯仰角度方位平台稳定性能降低的问题,利用两轴两框架稳定平台稳定原理,分析在传统方位陀螺安装方式下,大俯仰角度时方位平台稳定性能降低的原因以及正割补偿带来的噪声等问题,提出在方位平台上安装2个正交的方位、横滚陀螺,解算出瞄准线方位惯性角速度,从而实现大俯仰角度下的方位稳定控制方法。仿真实验验证了该方法可以提升大俯仰角度下两轴两框架平台的方位稳定控制性能,减小陀螺噪声对控制性能的影响,在同等条件下,方位稳定误差峰峰值由450urad减小为250urad。

低空遥感小型三轴陀螺稳定平台的设计与实现

按照测绘领域专用、性价匹配的思想,设计并实现了一套低成本的低空遥感小型三轴陀螺稳定平台。该系统以自主设计的三轴铝制云台为平台,以微电子机械三轴角速率陀螺、线加速度计和磁阻传感器为基础,配置ARM CortexTM-M3 32位核心微处理器,以数字钛合金舵机为驱动输出,具有体积小、精度高、成本低、自主稳定与罗差自检校等特点。实验表明,稳定平台的航向角测量精度可达1°,俯仰角和横滚角可达0.1°,机械控制精度优于0.1°,驱动响应时间小于20ms,可以满足小区域大比例尺地形图立体测绘对稳定平台的要求。

两轴捷联稳定跟踪平台关键技术分析

两轴捷联稳定跟踪平台是国际上先进近距格斗空空导弹导引头所采取的位标器形式,通过对该技术所涉及的两轴和捷联两项研究内容的深入分析,指出了研制该类稳定平台所需解决的关键技术,并论证了工程上的可行性。

基于ADAMS两轴三框架光电稳定平台动力学分析

随着光学、电子等技术的快速发展,无人机载光电稳定平台正向着小型化、轻型化发展。基于这种要求,提出两轴三框架结构形式,并且建立该结构的运动方程。利用ADAMS软件,对设计的结构进行了动力学分析。

极坐标框架两轴平台光轴稳定算法

对于红外空空导弹,在对两轴平台光轴特性进行分析的基础上,针对基于横滚/偏摆结构的两轴平台,提出了一种融合了动态规划思想的光轴超半球稳定算法。通过仿真,检验了光轴稳定的性能。仿真结果表明,文中算法能够实现极坐标框架两轴平台光轴的超半球稳定性,具有较高的稳定精度和快速的跟踪能力,对实际应用具有参考价值。

速率陀螺式稳定平台陀螺解耦的一种算法

速率陀螺式稳定平台由于框架结构在加工和装配过程中的误差,会造成陀螺彼此耦合,从而给输出视线角速度带来误差。给出了二自由度速率陀螺式稳定平台陀螺解耦的一种算法,该算法可以将处理器采集到的陀螺数据直接进行解耦计算,获取视线角速度。

两轴四框架光电稳定平台的稳定解算

光电稳定平台常采用两轴四框架的结构形式扩大稳定跟踪范围和提高跟踪精度,内外框架之间由于机械结构连接产生耦合,为建立稳定解算方程,分析两轴四框架光电稳定平台的工作原理,通过各框架转轴坐标旋转关系,利用转移矩阵,推导出稳定解算方程和甲板坐标系的角位移解算公式,在典型工程实际条件下,比较公式计算的理论值与直接利用测角量累加值之间的差别,结果表明在外框架不能很好随动于内框架时,稳定解算时平台相对载体的姿态是内外框架测角量的非线性函数,这对伺服系统位置回路的控制非常关键。

三轴光电稳定平台陀螺安装方式研究

光电稳定平台具有隔离载体扰动,保持光电传感器载荷在光电空间的指向能力的作用,在军用和民用光电技术领域得到广泛应用.对三轴光电稳定平台的速率与陀螺安装方式之间的关系进行了分析和探讨,建立了三轴光电稳定平台坐标系模型并将不同角速率到视线坐标系进行了转换,对陀螺的4种安装方式下电机角速率公式进行推导、验证,并分析得到最优安装方式.

三轴陀螺稳定平台伺服回路全姿态解耦及变增益控制方法

在载体大机动飞行背景下,要求惯性平台具备全姿态的功能。国内现有的三轴陀螺稳定平台(简称三轴平台)不具备全姿态的功能,在内框架增加了限位挡钉以限制内框架角的工作范围,主要是基于内框架角不能工作在接近于±90°的认识。为了准确描述全姿态条件下三轴平台的运动规律,指出了传统动力学推导过程中的不足之处,重新建立了三轴平台的动力学模型,基于该模型给出了非奇异的全姿态伺服回路并提出了一种新的全姿态解耦方法,包括力矩解耦和转动惯量解耦。最后,针对转动惯量在框架转动过程中非定值的问题,提出了基于H∞控制理论的变增益控制策略。仿真结果表明,变增益控制器相对定常参数控制器可显著改善三轴平台伺服回路控制的性能。

四轴陀螺稳定平台分区离散变结构控制策略及优化方法

为了有效提高四轴陀螺稳定平台伺服系统全姿态控制精度,针对变结构分区控制过程中台体大角度晃动问题,提出一种优化的四轴陀螺稳定平台控制回路分区离散变结构控制策略。在分析四轴平台框架系统运动学方程的基础上,给出了随动式分区离散变结构控制策略,通过分析执行机构与被控角速度之间的相关程度,对随动式分区离散变结构控制策略进行优化。为了进一步减小变换区域时的切换扰动,在随动式分区离散变结构控制基础上提出一种稳定式分区离散变结构控制方法,对变结构区域进行了整合和优化,有效避免了运动状态在不同区域之间切换造成的台体晃动。仿真结果表明,随动式分区离散变结构控制策略优化前后相比,X方向台体晃动角速度减小63.5%,Y方向台体晃动角速度减小84.5%;稳定式分区离散变结构控制策略优化前后相比,X方向台体晃动角速度减小29.0%,Y方向台体晃动角速度减小57.3%,有效减小了平台台体在变结构控制切换过程中的晃动,提高了控制精度。

两轴捷联稳定跟踪平台关键技术

作为目前较为先进的近距离位标器形式,两轴捷联稳定器实现了定位的准确性以及追踪的有效性,充分满足了现代化战争形势下,武器定位技术的使用要求。为了进一步提升两轴捷联稳定跟踪平台的实用价值,文章从多个维度出发,对两轴以及捷联技术进行全面梳理,总结过往有益经验,实现关键技术的持续突破,为其在实践阶段中的应用提供了理论参考。

陀螺敏感轴交叉耦合对稳定平台角速度的影响分析

光电稳定平台中的陀螺装调误差影响平台角速度的测量精度。研究了速率陀螺稳定平台角速度的计算方法,重点是陀螺敏感轴交叉耦合情况下平台角速度的计算。得到了稳定平台角速度的理论计算公式,在此基础上,得到了理想情况和陀螺敏感轴交叉耦合情况下的测量计算公式。仿真和试验表明,对陀螺敏感轴的交叉耦合进行补偿,可以有效改善视线角速度的测量精度。

液体运载火箭四轴陀螺稳定平台关键零件的制造技术

介绍了冷锻和热循环稳定处理技术在液体运载火箭四轴陀螺稳定平台关键零件制造中的应用，通过对材料内应力和金相组织的分析。

陀螺稳定平台中速度环的非线性实验建模

在阐述两轴四框架陀螺稳定平台的结构和工作原理的基础上,具体分析了从实际实验装置中获取数据的方法。通过对内环中速度稳定环的机理分析,得到了简化的线性模型。针对平台在低频工作环境下所表现出的严重非线性特性,将线性模型与非线性的Stribeck摩擦力模型相结合,建立了系统的数学模型。利用遗传算法和所获得的实际系统数据对模型参数进行了辨识;通过在所辨识出的系统模型上进行扰动隔离的系统仿真实验,并将其结果与实际系统的性能进行对比,验证了所建模型的精度;通过对模型残差的分析,进一步地改进和提高了所建系统模型的精度。为研究两轴四框架陀螺稳定平台模型与误差补偿提供了实用的高精度的数学模型。

两轴平台式导引头伺服系统预设性能控制

为了提高两轴平台式导引头伺服系统的动态跟踪性能和鲁棒性,提出一种不依赖初始误差的预设性能控制方法,通过设计一种新的性能函数,取消了对初始误差必须可知的限制,简化了控制器的设计.针对该系统面临的复杂干扰、参数摄动等问题,以及跟踪精度要求高的特点,本文采用的预设性能控制方法可以将角度以及角速度误差控制在设定的性能函数界之内,从而保证了系统响应的动态和稳态特性.文中对算法的稳定性进行了Lyapunov证明,保证了系统的稳定性.仿真实验表明,文中的方法鲁棒性强、精度高,进一步提升了系统的跟踪性能.同时,算法的结构简单,应用前景广阔.

三轴稳定跟踪平台旋转耦合问题的分析与改进

深入分析了外环旋转对三轴稳定跟踪平台输出导引信号的影响机理,推导了消除通道旋转耦合的方法。结合工程应用,针对性地提出了具体解决措施,并通过试验验证了该方法的有效性。

一种陀螺稳定平台的设计与实现

陀螺稳定平台,也称为惯性平台或者陀螺平台,简而言之,就是通过对陀螺仪特性的利用,来保证平台台体方位稳定的一种装置。陀螺稳定平台主要用于对运动载体姿态进行测量或者对载体上的部分设备起稳定作用,无论航天器、舰船、飞机或者导弹,都离不开对陀螺稳定平台的运用。该文就在陀螺稳定平台的基础上,研究设计了性价比相对较高的一种陀螺稳定平台,即低空遥感小型三轴陀螺稳定平台,这种平台不仅精度高、稳定性强,而且成本相对较低,非常适用于测绘领域。