光纤陀螺尖峰脉冲研究

对光纤陀螺尖峰脉冲进行了深入研究,建立了光纤陀螺前放电路的噪声模型,分析了两个关键参数带宽和放大倍数对陀螺噪声和信噪比的影响,仿真结果指出降低前放带宽、提高放大倍数可以大幅度提高陀螺的信噪比,由于光纤陀螺信号特性的限制,这些改变必须在切除尖峰脉冲后才可以实现。对比分析了常见的几种光纤陀螺尖峰脉冲抑制方案,选择了模拟开关切除尖峰脉冲方案进行试验,试验结果表明,尖峰脉冲抑制方案对光纤陀螺的输出数据噪声性能提升效果显著,改进后的陀螺噪声降低了13%。

光纤陀螺仪动态范围扩展方法研究

动态范围是光纤陀螺一项重要的动态特性指标,它反映了陀螺在不同输入状态下的适应能力,因而具有重要的研究价值。随着工作环境对光纤陀螺性能要求的不断提高,扩展光纤陀螺动态范围技术也一直在发展与进步。本文在通过梳理不同的动态范围扩展方法,根据其特点,将其大致分为:优化光纤环的设计参数类、开环检测方案类、数字闭环控制方案类,并对各类光纤陀螺动态范围扩展方法进行综述。

光纤环多极对称绕法对Shupe误差抑制效果仿真分析

Shupe误差是高精度光纤陀螺(IFOG)工程化过程中的最大瓶颈问题之一。建立一个精确到匝的光纤环有限元模型,基于此模型,并在不同温度激励下分析八极、十六极和三十二极对称绕法的温度性能。仿真结果表明:相对于八极对称绕法,采用十六极对称绕法和三十二极对称绕法的光纤陀螺能够有效抑制热致陀螺漂移,且十六极对称绕法的抑制效果最好。这对高精度IFOG的光纤环绕制方法的选择提供了指导。

带有色量测噪声的非线性系统Unscented卡尔曼滤波器

传统Unscented卡尔曼滤波器(Unscented Kalman filter,UKF)要求噪声必须为高斯白噪声,无法解决带有色噪声的非线性系统滤波问题.为此,本文提出了一种带有色量测噪声的UKF滤波新算法.首先,基于量测信息增广和最小方差估计,推导出一类带有色量测噪声的非线性离散系统状态的最优滤波框架,接着采用Unscented变换(Unscented transformation,UT)来计算最优框架中的非线性状态后验均值和协方差,进而得到有色量测噪声下UKF滤波递推公式.所设计的UKF新方法能有效地解决传统UKF在量测噪声有色情况下非线性滤波失效的问题,数值仿真实例验证了其可行性和有效性.

基于以太网通讯的全自动换电机器人决策控制系统设计与实现

全自动换电机器人决策控制系统可在无人值守情况下,全自动将电动汽车耗尽的电池组更换为充换电站内已充满电的电池组。在对以太网通讯深入研究的基础上,针对全自动换电机器人设计了一种基于以太网通讯的决策控制系统,通过以太网接收换电站运营管理系统发送的各种报文并解析,然后对视觉监控定位系统提供的视觉坐标系下的数据进行处理,获得电池在世界坐标系下的姿态数据,最后将各种控制命令、数据通过两个RS485串口分别与换电机器人的两个PLC进行实时交互,完成电池的全自动换电功能。该系统负责充换电站运营管理系统、视觉监控定位系统、换电机器人三者间命令和数据的实时交互,安全可靠,运行稳定,控制精度高,保障了全自动换电机器人的运营。

抽油机四连杆机构综合设计法

针对抽油机四杆机构采用传统设计方法求解困难的问题,根据平面四连杆机构的设计经验,将常用的图解法和解析法相结合,进行抽油机四连杆机构设计,克服了图解法比较直观但不精确而解析法精确但又很复杂的缺陷。该综合设计法可以避免设计结果不能满足设计参数要求的情况。

数字温控技术在全光纤电流互感器中的应用

针对反射式全光纤电流互感器(OCT)输出随温度漂移的问题,设计了1种新型数字温控算法及电路,在全温(-40^+70℃)下验证了温控方案及温控算法的正确性。试验结果表明:在全温范围内,温控系统可以很好地把互感器光路系统温度控制在25~50℃以内,大大压缩了光纤电流互感器的实际工作温度范围,使电流互感器输出稳定在0.2级以内。

新型Mg-4Li-xCa合金显微组织及力学性能

设计并制备了新型Mg-4Li-xCa(x=0.3%~1.5%)合金,采用SEM和XRD研究了不同Ca含量的合金组织形貌,并分析了合金的凝固过程。探讨了B、Y元素的添加对合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,对于Mg-4Li-xCa合金,当Ca含量≤1%时,组织为单相α-Mg,Ca含量为1.5%时,共晶组织(α+Mg_(2)Ca)生成。Y对合金细晶强化效果显著,可同时提高合金的强度和伸长率;添加0.5%B的合金抗拉强度可达到250 MPa,伸长率为6.7%。

双天线测向信息辅助捷联惯导快速对准算法

为解决捷联惯导的快速高精度对准问题,给出了一种双天线测向信息辅助的惯导快速对准算法。介绍了双天线测向的基本原理,在此基础上给出了双天线基线安装误差的补偿方法。基于速度、位置、航向观测量,设计了快速对准卡尔曼滤波器,给出了具体航向量测方程。根据实测双天线测向误差特性进行了仿真分析。仿真结果验证了方法的有效性,4 min航向精度优于0.05°,可满足通常0.8 nm/h机载捷联惯导的对准精度要求。双天线测向信息辅助快速对准算法相对传统基于罗经效应的速度、位置量测对准方式,对准时间可极大地缩短,但具体对准航向精度受双天线测向误差影响大。

高精度光纤陀螺相对强度噪声抑制技术

高精度光纤陀螺所用的基于放大自发辐射(ASE)效应的掺铒光纤光源光功率能够达到几毫瓦甚至几十毫瓦,由于功率较大,使陀螺的光源相对强度噪声(RIN)成为影响陀螺角度随机游走系数(ARW)的主要噪声,因此抑制RIN是提高高精度光纤陀螺性能的关键步骤之一,本文通过梳理了不同的RIN抑制方法的特点,对各类RIN抑制方法研究及应用进行综述。