基于单轴转台的火炮射击轴线空间角测量方法

火炮射击轴线指向精度是火控系统的重要性能指标。针对目前利用双站经纬仪测量火炮射击轴线空间角操作繁琐,自动化程度低的问题,提出一种新的火炮射击轴线快速测量方法。该方法结合北斗定向技术,在单轴转台安装光电设备,通过一次高低调炮即可快速测量火炮射击轴线空间角。利用蒙特卡洛方法对测量系统误差进行仿真分析。通过实验验证,该方法满足火炮射击轴线检查精度要求。

基于带温箱单轴转台的光纤陀螺自动测试系统设计

光纤陀螺的标度因数和零偏稳定性是影响其测量精度的重要指标。光纤陀螺对温度较为敏感,因此需要对其进行使用温度范围内的高低温测试,以全面评价光纤陀螺的性能。光纤陀螺测试时,需要控制转台和温箱,同时保存和处理光纤陀螺的输出数据,操作烦琐,容易出错。带温箱单轴转台的光纤陀螺自动测试系统能够按输入转速点、温度点进行速率测试、位置测试以及高低温测试,实现带温箱单轴转台的自动控制,并生成测试报告。

基于扰动观测器的单轴转台控制系统设计

在惯性测试设备控制系统中,由于参数变化和外部扰动的影响,经典的PID控制器无法保证控制精度。文章通过研究扰动观测器的控制原理,设计了基于扰动观测器的单轴转台控制系统,提高了单轴转台的跟踪精度及抗扰能力,满足在复杂工况下对单轴转台的控制要求。测试结果表明:该控制系统不仅可以提高单轴转台控制精度,而且对外部扰动和参数变化有较强的抑制作用,具有实际工程应用价值。

用单轴转台标定光纤陀螺捷联系统的方法

针对以六面体作为安装支架的三轴光纤陀螺捷联系统,提出了一种用单轴转台作为标定设备的低成本标定方法。六面体支架有3个面为未安装陀螺的平面,需用游标量角器量出这3个面的相互夹角,并根据这3个面建立机体坐标系,在该坐标系下给出了陀螺输出模型。标定时依次将六面体的3个平面贴于单轴转台的台面进行标定实验,推导了光纤陀螺标度因数和安装误差的求解公式。对标定的精度进行了分析,并与传统的方法对比做了实验验证,结果表明该方法可满足系统要求。

基于模糊自适应PID的单轴转台控制系统

为了补偿四旋翼无人机中微机械系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)陀螺仪的漂移误差,提高无人机控制的精度,设计了一种无人机MEMS陀螺仪校准单轴转台系统。由于单轴转台控制系统中存在不同程度的非线性和时变性,所以导致无法得出转台精确的数学模型,以致传统PID控制无法达到理想的控制效果。针对这一问题,提出了模糊控制和PID控制相结合的方法,即模糊自适应PID控制。该控制系统通过模糊规则对PID控制的参数进行在线整定,能够根据实际情况实时在线完成PID控制的参数调整,以保证实现单轴转台的控制精度及快速时间响应能力。实验采用传统PID控制策略与文中所提模糊自适应PID控制策略进行仿真对比,结果表明:模糊自适应PID控制的转台系统超调量小、响应速度快、鲁棒性好,具有控制灵活和适应性强的优势。

单轴转台伺服控制系统电路设计

单轴转台作为一种运动控制装置,已经在许多领域得到广泛应用。为了缩短转台伺服控制系统的开发周期和提高系统的可靠性,提出了以永磁同步电机为执行机构、以IRMCK203为伺服控制器的设计方案,并以智能功率模块PS21867和IRMCK203为核心进行了控制电路软硬件设计。

基于轴角编码器的单轴转台设计

为了获得精确的方位角运动,研制了一台高精度的单轴转台。直流力矩电机作为驱动元件,以光电码盘作为位置反馈元件,采用闭环控制方式,实现了最低稳定转速达到0.01度/秒,位置精度达到10角秒。

高精度单轴转台结构设计及仿真分析

根据转台的设计要求,完成了单轴转台的结构设计,并对各部分结构进行了介绍。对轴承进行了选型,并对由于轴承径向跳动引起的轴系误差进行了定量计算。在三维模型的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对影响轴系误差的关键结构件进行了仿真分析,结合分析结果和定量计算得出该转台的强度和刚度满足设计要求,能够保证转台的精度。

单轴转台控制系统软硬件设计与搭建

为满足惯导测试的综合需要,研究具有角位置、角速率、角振动三个功能的单轴转台控制系统的实现方法。根据功能要求,进行控制系统硬件总体方案设计和主要部件选型,进而建立转台的数学模型,进一步分析了电机伺服驱动原理和控制算法,给出了控制参数整定方法,并设计了上位机控制软件。经过坐标变换,三相永磁同步电机可转换为直流电机,即一个二阶机电系统,驱动器采用“位置-速度-电流”三闭环控制算法对其进行控制。针对高频角振动时振动幅值衰减的问题,给出了解决方案。所实现的转台可以进行大负载下的高频角振动,为惯导测试提供了保障。

大型单轴转台两种轴系结构的有限元分析

利用INVENTOR软件对大型单轴转台进行三维实体建模,根据转台机械结构特点进行分析并结合本文的研究内容,对转台的各结构部件进行了合理的简化,采用有限元分析软件ANSYS建立了转台的有限元模型,对两种转台结构进行了静力计算、模态分析和谐响应分析,对分析结果进行了比较,并提出了两种结构的选用建议。

单轴精密测试转台的设计与运动控制

研制的单轴转台用于测试和检验光电跟踪系统中瞄准线独立性。根据提出的转台性能指标,从结构设计、元器件选型和控制模型等方面进行了详细分析和设计,给出了基于PMAC控制器和数字滤波的复合闭环伺服控制策略和实现方案。实验测试结果显示各项指标均达到并超出了提出的设计要求,所设计的转台能够在实验室条件下模拟被测对象在实际工作状态的运动,为实际系统的研制和改进提供了参考依据。

基于鲁棒控制理论的单轴转台动态性能研究

针对惯导测试中,更换质量差别较大的待测产品时引起单轴转台控制性能降低的影响,基于鲁棒控制理论设计了鲁棒控制算法,并与PID控制进行比较,仿真验证了算法的有效性。

单轴位置转台轴系特性分析

转台作为检测与评价惯性导航仪器仪表的主要设备,其轴系静态刚度、动态特性和控制精度等直接影响到检测的可靠性和置信度。本文针对单轴位置转台,对轴承和驱动电机等关键部件进行了等效处理,利用软件ANSYS建立了有限元模型,通过静力学分析得到了转台简化模型的变形情况;通过模态分析得到其固有频率和振型,结果表明转台结构刚度较大,其固有频率远大于外部激励频率,可以避免共振,并为后续的结构优化打下基础。

单轴测试转台控制系统设计

以单轴测试转台系统为研究对象,依据系统功能和性能的技术指标要求,确定系统的总体控制方案,并进行关键元部件的选配,建立相关的数学模型;同时针对系统动态测试要求,采用频域特性法对系统进行校正,设计PID控制器。经过MATLAB仿真,证明了控制算法的有效性,同时通过在实际工程中的调试,系统位置定位误差范围在-2″～2″之间,速率准确度及平稳性不低于5×10-3,工作频带10 Hz且幅值误差小于±10%,使系统满足指标要求,达到预期的控制效果。

基于单轴速率转台的角速度传感器标定方法

针对传统的标定方法标定成本高且对北向基准的要求严格等问题,提出了一种用单轴速率转台作为标定设备的光纤陀螺捷联航姿系统标定方法。对光纤陀螺组合的误差进行建模,将光纤陀螺捷联航姿系统安装于单轴速率转台上,使光纤陀螺捷联航姿系统的3个陀螺轴向分别朝下进行标定实验,由此标定出3只光纤陀螺的零偏、标度因数和安装失准角共12个误差参数。通过对标定精度进行分析,验证了该方法的可行性,其标定成本低且不需要北向基准,具有一定的工程应用价值。

测试单轴气浮台转动惯量的一种方法

本文介绍物理仿真过程中实测单轴气浮台、转动惯量的一种方法，着重叙述测试原理、步骤，最后讨论测试结果和误差分折。

某型瞄准线稳定测试系统RS232串行通信的研究

某型瞄准线稳定测试系统是用于测试和检验班组武器系统、轻型低空反导转管机枪等武器系统中的光电跟踪子系统瞄准线独立性能的专用设备;介绍利用LabWindows/CVI实现上位机与下位机之间的通信,设计了瞄准线稳定测试系统,分析了下位机需要实时检测的物理量信息;为了提高系统的可视性和实现对下位机的控制,通过RS232串行通信技术向上位机传输数据;对上位机利用LabWindows/CVI的控件实现数据采集,数据显示和存储进行了研究;实验结果表明,基于LabWindows/CVI的RS232串行通信的上位机数据采集与显示系统具有可视性强、操作简单等特性。

基于NI CompactDAQ的惯性器件性能评估系统

惯性元件性能评估系统,是以单轴速率转台为基础的对陀螺仪或加速度计基本技术指标进行测试、标定和评估的系统。惯性器件作为捷联惯导系统的心脏,其测量系统精度性能的优劣直接影响到惯导系统的精度。选用NICompactDAQ设备USB-9239作为惯性元件性能评估系统采集核心。NICompactDAQ提供简单易用USB接口,并在一个简单、用户可配置的系统中集成了传感器的直接连接、信号调理、模数转换等多种特性。实验表明该采集系统运行可靠,提高了测试的精度和效率,为惯性器件的性能分析与进一步改进提供基础,具有巨大的使用价值。

挠性仿真台的动力学与控制

本文以挠性单轴气浮台为对象，讨论了其动力学模型的建立，并采用现代控制理论，对其进行了系统最优控制的设计，给出的仿真结果证明了本方法的有效性。

光显示与显示器件

TN27 2004064391 图像显示系统几何畸变的测量及校正=Detection and correction of geometric distortion in image displaying system[刊,中]/关英姿(哈尔滨工业大学航天工程与力学系.黑龙江,哈尔滨(150001)),康为民…∥光学技术.—2004,30(4).—423-424,430 为了保证图像显示系统能够产生120°的大视场,在系统中使用了超广角耦合物镜,这样就不可避免地存在几何畸变。提出了一种基于点物成像原理,并采用数码相机和精密单轴转台进行畸变测量的方法,介绍了测量原理和测量过程,根据测量后得到的畸变规律,采用数字图像处理的方法对几何畸变进行了校正。校正后,图像显示系统的畸变小于0.4％,完全能够满足导弹景象匹配系统定位误差及定位概率的检测要求。图2表2参2(严寒)