旋变二次谐波测角误差自校正

旋变幅值误差和正交误差在角速度频谱上表现为旋变转频的二次谐波,是旋变测角误差的主要来源,影响伺服系统角速度控制精度和稳定度。本文提出了一种基于特征频率参考的二次谐波误差自校正方法。首先,分析旋变测角误差产生的机理,获知其幅值误差和正交误差的互不相关性,并证明对旋变输出信号进行幅值调整和相位差调整可实现二次谐波误差校正。然后,在旋变和旋变数字信号转换器(Resolver-to-Digital Converter,RDC)之间设计基于比例放大的幅值校正器和基于交叉调节的相角校正器。最后,根据误差信号在线性控制系统中特征频率不变的特性,对伺服系统进行匀速控制,以角速度频谱中二次谐波频率的幅值为参考基准,分别调整幅值校正器和相角校正器,校正二次谐波误差。实验结果表明:本方法可将旋变二次谐波测角误差幅值降低78.5%,伺服系统速率波动量降低40.5%。本方法实现了旋变二次谐波测角误差的自校正,大幅提升了旋变的测角精度和伺服系统的转速控制稳定度。

基于改进滑模观测器的无传感PMSM控制系统研究

传统滑模观测器转速和角度的估算误差较大,其误差主要来自于符号函数引起的高频抖振、逆变器谐波、低通滤波器相位补偿的不精确以及噪声对反正切运算的干扰。针对这些误差源,对开关函数、滑模观测器结构、滤波器以及角度和转速获取这几方面进行研究和改进来减小误差。改进的滑模观测器使用新型正弦分段复合函数代替传统符号函数,减小了抖振;采用高阶滑模结构,并使用复系数滤波器过滤高次谐波,进一步抑制抖振;使用归一化锁相环提取转子位置和转速信息,提高了角度和转速的观测精度。实验表明,采用改进的滑模观测器,转速误差降低50%,角度误差降低66%。

锥体棱镜角度测量误差分析与仿真

锥体棱镜应用广泛,但其二面角偏差没能实现测量的自动化。锥体棱镜二面角偏差的测量主要由二面角自身的误差、锥体棱镜面形误差等决定,分析了锥体棱镜的二面角偏差和干涉波面的关系,并对二面角偏差计算进行模拟仿真,模拟了锥体棱镜只有角度误差和角度误差、面形误差都存在这两种情况下的二面角偏差的计算,验证了程序的正确性,得到程序计算锥体棱镜二面角偏差的误差在0.3″范围内。

相控阵雷达测角误差自适应计算方法

为提高相控阵雷达和差波束法测角精度,研究了相控阵天线和差测角误差曲线的计算方法,分析了影响测角精度的不同因素。针对相控阵雷达测角误差函数随天线扫描角度变化问题,提出了任意扫描角度下相控阵天线相位中心的工程计算方法,可实时计算不同扫描角度的测角误差函数。仿真得到的测角误差曲线斜率与暗室测试得到的结果能够很好吻合,证明了算法的有效性。

基于ADAMS的转向梯形分步优化设计

以某越野车为研究对象,利用ADAMS/Car软件建立前悬架和转向模型,进行轮跳和转向仿真试验分析。在优化转向梯形关键点(断开点、硬点)使汽车(前轮)前束角和阿克曼误差尽量满足理论要求的前提下,建立整车虚拟样机模型,以稳态回转试验的综合评价计分值最大为优化目标,对转向梯形关键点进行第二次优化设计,得到转向梯形关键点位置坐标的最优值。结果表明:该方法使转向梯形的设计更为精确、合理,优化设计后整车转向性能得到了较好的提升。

宽零陷形成技术在抗ARM攻击中的应用

建立发射波束零陷形成模型,运用泰勒展开对零陷形成模型线性化,通过计算控制置零方向的辐射增益来确定天线权值,提出了一种快速的发射波束宽零陷形成方法。并通过对ARM导弹攻击时异地测量、角度解算、误差补偿、ARM导弹机动补偿,讨论了影响ARM导弹威胁角度计算的主要因素,通过合理近似,计算出ARM导弹攻击的威胁角度区域,研究了发射波束宽限形成技术在制导雷达在抗ARM导弹攻击中的应用。

TDOA定位技术的基本原理和算法

重点研究基于时间测量值的蜂窝无线定位算法。在分析现有无线定位技术和定位算法的基础上,本文选择了以到达时间差(TDOA)定位算法为研究重点。首先,介绍了两种比较典型的TDOA定位算法:CHAN算法和Taylor级数展开法。并在多种信道环境下对这两种基本定位算法进行了仿真比较。为了详细评价这两种算法的定位性能,本文在理想的信道环境和典型的实际信道模型(COST259和T1P1)下,研究了多种对算法定位性具有影响作用的参数,其中包括:蜂窝小区大小、参与定位基站的个数、测量设备的误差、信道中的NLOS误差等。

抑制分离式读写头下硬盘自伺服刻写过程的径向误差

本文分析了自伺服过程中产生轨道形状偏差的原因及其带来的径向误差传递现象.详细讨论了分离式磁头对自伺服刻写的影响,指出磁头弯曲度的变化将对径向误差的传播产生一定作用.提出了一种加权型校正信号的产生方法,并从理论上和仿真条件下证明了该方法在参考值变化的情况下对径向误差抑制的作用.

一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法

相控阵雷达波束宽度随着扫描角的增加而展宽,导致和差波束法测角精度降低,同时,为了解决雷达数据处理芯片存储空间小的限制,本文提出了一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法。该方法以频率值、S曲线系数等信息为输入,进行相应修正处理,查询参数表,求出波束内偏角量,结合波束中心指向,输出天线坐标系下的角度信息;再根据天线罩修正参数表,通过二维线性插值,计算由于天线罩折射引起的角度误差,输出最终修正后天线坐标系下的角度信息。通过仿真分析及暗室测试数据处理验证了工程测角方法的有效性。

波片延迟量在0°~360°的高精度测量方法研究

为了精确测量非消色差波片的延迟量与快轴方位角,基于拟合光强法与光谱分析法建立了一套高精度测量系统,实现了特定波长下非消色差波片延迟量在0°~360°的高精度测量。对波片延迟量的测量方法及误差来源进行了详细的模拟分析。在拟合光强法下,重点仿真了光源光强抖动变化、检偏器初始安装精度、旋转波片定位精度等随机误差与各项系统误差对测量精度的影响,详细分析了拟合光强法不能精确测量波片延迟量为180°的原因。在光谱分析法下模拟了光源光强抖动变化、光谱的单色精度、检偏器定位精度引入的测量误差。在测量系统的建立中对上述两种测量方法影响较大的误差均进行了抑制,并对探测器的光电响应非线性效应进行了矫正。最后利用该测量系统对标称的λ/4波片、0.356λ波片、λ/2波片进行了相关实测并利用非线性最小二乘法对测量数据进行处理,获得了参考波长在632.8 nm的各波片的相位延迟量与快轴方位角。由该测量系统的实测结果可知:本文采用的拟合光强法测量λ/4波片、0.356λ波片延迟量的测量误差小于0.05°,测量精度比传统光强测量法高一个数量级以上。对于λ/2非消色差波片,在该测量系统下切换终端光强接受设备并采用光谱分析法对其进行测量,测得其延迟量误差小于0.02°,远小于拟合光强法的测量误差0.70°,克服了光强法无法精确测量波片延迟量为180°的缺陷。实测结果与模拟仿真相符。

基于车车通讯的队列自动跟驰横向耦合模型

为提高队列自动跟驰的横向耦合性,提出了基于车车通讯、结合前车实时航行路径的队列自动跟驰横向耦合模型。首先,利用3次均匀B-样条曲线进行均等内插和平滑化处理,建立后车目标路径;其次,利用全局探索理论设计目标路径点的探索方法;然后,通过判别后车实时位置所处的目标区间,解算后车速度矢量;最后,建立包括横向位移偏差和横向航向角偏差的后车横向偏差模型,并利用Matlab/Simulink设计试验方法和开展实车测试。结果表明,本文方法生成的目标路径与前车实时路径保持高度一致,横向位移偏差和横向航向角偏差保持一致且更加平滑和稳定。研究成果为队列自动跟驰横向控制策略的高耦合性上层输入提供理论依据和实证方法。

附合导线角度闭合差和方位角闭合差概念辨析

阐述了闭合差的概念,给出了附合导线的角度闭合差的计算公式,对角度闭合差与方位角闭合差进行了区分,并提出了一点建议,使附合导线处理和平差过程中,采用角度闭合差和方位角闭合差得到了统一。

基于条纹反射方法的Angel型龙虾眼X射线镜片面型测试

研制了一套结构简单、易于操作的条纹反射测量系统,用以测试Angel型龙虾眼X射线镜片的面型。通过电荷耦合器件(CCD)相机拍摄40 mm×40 mm口径的龙虾眼镜片的条纹反射图像,计算得到了龙虾眼镜片面型的斜率误差分布,并通过积分得到了龙虾眼镜片的面型误差均方根及峰谷值,分别为0.81μm和6.34μm。该结果与Zygo干涉仪得到的面型分布规律大体一致。基于条纹反射方法重复测量面型得到的均方根和峰谷值的标准差分别为0.017μm和0.11μm,验证了条纹反射方法测量龙虾眼镜片面型的可行性。利用蒙特卡罗方法对待测龙虾眼镜片的面型误差进行X射线聚焦成像模拟,得到面型误差引起的弥散十字焦斑的半峰全宽为0.23 mm,对应的角分辨率为2.11′。该光学测量系统的建立为龙虾眼镜片的球面热成形提供了参考依据。

空基分布式协同探测定位精度分析

为提高预警机战场自卫能力,大幅扩展其探测范围以提高预警反应时间,建立预警机与无人机协同的空基分布式探测系统是一种可行途径.针对该分布式协同探测的定位精度问题,以一发两收的典型分布式几何模型和分布式定位方程为基础,推导了多平台融合的定位精度数学表达式.结合仿真实验,着重分析了时间同步误差、俯仰角误差和方位角误差对协同探测系统定位精度的影响,结果表明时间同步误差、方位角和俯仰角误差等对目标的定位精度有较大的影响.通过分布式多平台数据的融合检测和估计提高了目标的定位精度,尤其是改善了基线区的定位精度,为空基分布式协同探测系统的研究提供理论基础.