收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

动力调谐陀螺仪的关键技术研究

郝颖  
【摘要】:动力调谐陀螺仪(Dynamically Tuned Gyro,DTG)是一种双自由度的挠性陀螺,因其在结构、体积、成本方面的优势而广泛应用在航空、航天、航海和陆地车辆的导航与定位及油田勘探开发等军事、民用领域中。由于陀螺仪是惯性导航和惯性制导系统的基本测量元件,因此,其高精度、高质量的工作性能与惯导系统所提供的载体姿态参数和导航定位参数的准确性息息相关。 本文的主要内容为提高动力调谐陀螺仪的控制性能、测试技术水平等方面做较深入的研究与分析。具体工作如下: 首先,根据动力调谐陀螺仪两个测量轴存在耦合的问题,讨论了陀螺仪再平衡回路的解耦问题。将基于频率域的前置补偿解耦方法(包括矩阵求逆解耦、不变性解耦和逆向解耦三种方法)及时间域的状态反馈解耦方法使陀螺仪的运动方程转变为理想的单输入单输出形式。 其次,在将陀螺仪模型进行解耦的基础上,提出将自抗扰控制技术和H_∞鲁棒控制理论应用于动力调谐陀螺仪再平衡回路校正中,以提高单条再平衡回路的控制精度以及对外部扰动和模型不确定性的鲁棒性,并在各种假设条件下,与经典的PID控制方法进行了仿真比较试验。 再其次,考虑到惯性仪表噪声是引起其自身测试及构成导航系统后精度的误差源之一,本文还针对动力调谐陀螺仪输出信号的小波滤波方法进行了研究。通过软、硬阈值法及改进后的多项式插值阈值法、软硬阈值折中法、模平方阈值处理法对实际陀螺仪测试数据进行小波去噪处理,选择出最适合于动力调谐陀螺仪信号处理的小波基函数及小波系数估计方法。 此外,本文介绍了借助于先进的虚拟仪器技术的陀螺仪自动化测试系统的设计及实现过程。该测试系统完成了陀螺仪调谐频率控制与确定、模拟/数字式再平衡回路力矩器输入电流采样、陀螺仪测试信号小波去噪的任务。 最后,本文推导了陀螺仪静态测试时,定位误差角及力矩器正交误差角存在条件下陀螺仪静态漂移模型参数辨识的方法:并利用八位置力反馈法测试的陀螺仪漂移数据,对是否考虑存在误差角及陀螺仪工作于欠调谐、调谐、
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:V241.5

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李醒飞;杨光;赵建远;王佳;;动力调谐陀螺锁定回路解耦控制一体化设计[J];纳米技术与精密工程;2012年05期
2 邹永义;;惯性测量组件动态误差补偿[J];自动化与仪器仪表;2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 刘翠萍;双轴惯性稳定平台回路设计及去耦技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 梁慧群;磁悬浮有害力矩测试仪的研究[D];长春工业大学;2011年
3 周倩;飞艇用探测器稳定平台控制研究[D];国防科学技术大学;2008年
4 邹永义;惯性仪表误差辨识与补偿[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 赵现强;平台式陆用惯性导航系统中控制回路的设计及实现[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖敏;史忠科;;水雷运动控制的H_∞鲁棒方法[J];兵工自动化;2006年03期
2 文有桂;;国外导弹、航天与飞机应用动力调谐陀螺仪[J];国外导弹与航天运载器;1990年09期
3 申欲晓,谢克明;多变量系统耦合度分析[J];电力学报;1997年02期
4 王广雄,李连锋;鲁棒设计中MATLAB的应用[J];电机与控制学报;1999年03期
5 甘永梅,周凤岐;运载火箭姿态控制系统的鲁棒H_∞控制与设计[J];弹箭与制导学报;1999年02期
6 钟庆,吴捷,徐政;自抗扰控制器在并联型有源滤波器中的应用[J];电力系统自动化;2002年16期
7 余涛,沈善德,李东海,朱守真;高压直流输电系统的自抗扰控制方法[J];电力系统自动化;2002年22期
8 涂承媛,曾衍钧;基于知识的多变量非线性系统变结构解耦控制[J];中国工程科学;2001年10期
9 杨定新,陶俊勇,陶利民;基于模型参数辨识的动力调谐陀螺故障诊断方法[J];国防科技大学学报;2000年05期
10 谢荣生,孙枫,郝燕玲,杨树国;基于小波分析的船用捷联陀螺信号滤波方法[J];哈尔滨工程大学学报;2001年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王进华;混合H_2/H_∞鲁棒控制理论及应用研究[D];西北工业大学;2000年
2 李帆;不确定性系统的解耦控制与稳定裕度分析[D];西北工业大学;2001年
3 任建新;大角速率动调陀螺仪及其应用研究[D];西北工业大学;2001年
4 吴梅;小波理论在导弹故障诊断中的应用研究[D];西北工业大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 水孝敏,许岚兵,曹辉;一种实现雷达回波图像的压缩方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
2 徐玓;孟建新;;基于虚拟仪器技术和IEEE1451.2网络化智能变送器节点设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年02期
3 张艳丽;杨仁弟;;基于小波变换自适应滤波方法的ECG信号消噪[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年06期
4 赵转哲;姜忠宇;何慧娟;;Matlab在货车滚动轴承故障诊断中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年01期
5 李多田;张伟林;;结构无损检测与小波分析方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
6 吕太国;;虚拟仪器技术在现代农业生产中的应用[J];安徽农业科学;2008年09期
7 张延;张凯;;农用拖拉机喷油泵校正器的设计与实现[J];安徽农业科学;2009年21期
8 王丽斌;孔祥莹;戈振扬;;虚拟仪器技术在农业工程中的应用及发展研究[J];安徽农业科学;2009年28期
9 邵丽娜;熊智新;胡慕伊;陈朝霞;;小波变换在提高油菜籽脂肪酸近红外分析精度中的应用[J];安徽农业科学;2010年12期
10 何国栋;章姗姗;;基于小波变换的电力信号奇异性检测[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯俊娥;崔鹏;;线性奇异时滞系统的干扰解耦[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 张红良;吴文启;胡小平;;一种新的里程计刻度因子在线辨识算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 金尚泰;侯忠生;王卫红;;无模型自适应控制方法在永磁直线电机控制中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 刘志刚;李世华;;永磁同步电机的二阶自抗扰控制算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 阮久宏;荣学文;吴三友;;凿岩机器人液压系统ADRC控制器设计与仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 甄子洋;王志胜;;时滞MIMO系统的信息融合解耦补偿器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 李云;薛松;龙志强;;基于跟踪微分器的磁浮列车悬浮系统传感器主动容错控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 陈艳;吴熙;王亦红;陆静;朱熀秋;;基于LQ最优控制策略的交流混合磁轴承控制系统研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 龙志强;李云;王旭;;基于自抗扰控制的磁浮列车自动驾驶算法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶秋香;PS InSAR关键技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
3 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘华兴;被动声学测波新方法的实验研究及应用[D];中国海洋大学;2010年
6 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
7 万宇宾;交流伺服系统自适应滑模控制理论与方法研究[D];华中科技大学;2010年
8 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
9 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
10 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏艳丽;高功能孤独症儿童抑制功能的近红外成像研究[D];南京医科大学;2010年
2 张淑芳;基于LabVIEW的便携式汽车仪表检测仪的研制[D];安徽工程大学;2010年
3 崔树新;可重构动态集成测量方法研究[D];河南理工大学;2010年
4 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
5 陈赓;弹性波透地通信信号接收关键技术的研究[D];山东科技大学;2010年
6 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
7 张庆伟;基于小波变换的阈值图像去噪方法[D];山东科技大学;2010年
8 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
9 郑伟光;基于小波变换的信号调制方式识别方法[D];长春理工大学;2010年
10 张蓉;基于自由模函数的一次一密值的研究与实现[D];广西师范学院;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏静萍;王道波;甄子洋;;机载四框架二轴稳定跟踪平台速率稳定回路控制[J];兵工自动化;2010年02期
2 何昆鹏;吴俊伟;梁海波;;微型垂直基准仪的陀螺动态误差补偿[J];兵工学报;2010年08期
3 王锴;王占林;裘丽华;付永领;;液压飞行仿真转台外框FNN控制器设计及仿真[J];北京航空航天大学学报;2006年05期
4 王全良;甄新平;潘立登;闻光辉;;多变量系统解耦内模控制及其PID转化应用方法的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年06期
5 李旭辉;;MEMS发展应用现状[J];传感器与微系统;2006年05期
6 张宗美;;惯性仪表的磁悬浮技术[J];国外导弹技术;1983年05期
7 严小军,张乐;基于DSP的陀螺加速度计数字伺服回路研究[J];导弹与航天运载技术;2002年04期
8 戴绍忠;汪渤;;动力调谐陀螺平衡回路的全解耦鲁棒控制[J];导弹与航天运载技术;2006年04期
9 彭允祥;捷联惯导与导航卫星组合技术的发展趋势[J];导弹与航天运载技术;1999年04期
10 柴瑞娟,孟姝娟;模糊控制理论在雷达天控系统中的应用[J];电光与控制;2002年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 任建新;大角速率动调陀螺仪及其应用研究[D];西北工业大学;2001年
2 张智永;光电稳定伺服机构的关键测控问题研究[D];国防科学技术大学;2006年
3 庞新良;机载光电稳定平台数字控制关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
4 江兴方;遥感图像去云方法的研究及其应用[D];南京理工大学;2007年
5 何昆鹏;MEMS惯性器件参数辨识及系统误差补偿技术[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 王淑娟;基于Lancaster结构的二阶系统解耦算法研究及其应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王振华;惯导平台稳定回路的改进设计研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 黄业绪;高精度液浮陀螺系统的设计研究[D];西北工业大学;2005年
3 姚静毅;基于DSP的数据采集系统的研制和实验声发射信号的检测[D];广西大学;2005年
4 傅建纲;惯性平台稳定回路的设计研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 赵元峰;民用飞机解耦和最优控制方法研究及其在阵风抑制中的应用[D];西北工业大学;2006年
6 彭小兰;惯导系统航向环的改进设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 李刚;高精度惯导系统稳定回路的工程适应性研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 王波;液浮摆式加速度计测试系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 刘庆飞;基于DSP的机载稳定平台伺服技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2006年
10 贾福利;平台稳定回路数字控制器的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 扈宏杰,尔联洁,刘强,陈敬泉;基于神经网络自适应稳定PID控制方法的研究[J];北京航空航天大学学报;2001年02期
2 张建明;;模糊控制器在水轮机调节中的应用[J];大电机技术;1993年04期
3 康忠健,陈学允;非线性扩张状态观测器的一种设计方法[J];电机与控制学报;2001年03期
4 张京妹,张庆振,刘小刚;“会诊式”推理控制策略及其在导弹故障诊断上的应用[J];弹箭与制导学报;2003年03期
5 吴梅;许东;安锦文;梁建辉;;基于小波的故障信号去噪研究[J];弹箭与制导学报;2003年S1期
6 张显库,贾欣乐,王兴成;鲁棒控制工具箱的应用开发[J];大连海事大学学报;1995年02期
7 张显库,蒋丹东,贾欣乐;船舶自动舵的研究[J];大连海事大学学报;1997年01期
8 蒋丹东,贾欣乐;神经网络控制器的海上验证[J];大连海事大学学报;1998年01期
9 胡耀华,贾欣乐;船舶运动的预测控制[J];大连海事大学学报;1998年01期
10 杨盐生,贾欣乐;船舶航向的变结构控制自动舵设计[J];大连海事大学学报;1998年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘德君;白晶;高新;;基于自抗扰控制器的永磁电机控制系统[J];煤矿机械;2007年05期
2 徐春梅;杨平;彭道刚;;非线性对象的自抗扰控制仿真研究[J];上海电力学院学报;2007年03期
3 任海鹏;张继祖;李琦;刘丁;;基于自抗扰控制器的无刷直流电动机速度控制[J];电气传动;2008年04期
4 苏杰;张兰珍;李向菊;;自抗扰控制器的分析及应用[J];仪器仪表用户;2008年06期
5 孙德辉;张莹;李志军;张玥;;基于ATmega128单片机的自抗扰控制器设计[J];北方工业大学学报;2010年01期
6 刘德君,郭庆鼎,翁秀华;基于自抗扰控制器的交流直线永磁同步伺服电机速度控制系统[J];电气传动;2005年09期
7 陈新龙;杨涤;翟坤;朱承元;;一类光滑控制函数构造研究[J];宇航学报;2007年06期
8 邱兆军;纪恩庆;肖维荣;;模型自抗扰控制器在无主轴凹版印刷机控制中的应用分析[J];伺服控制;2008年10期
9 贾未;伊凤;刘德君;高兴华;;自抗扰控制器在电弧炉电极控制系统中应用[J];电气传动;2009年03期
10 吕利青;;基于自抗扰控制器的感应电机直接转矩控制[J];机械管理开发;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 尚妍;苏龙江;郭六笋;李雅茹;;基于LabVIEW的任意波形发生器设计[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
2 吕太国;张山彪;阮树仁;巨秋菊;;虚拟仪器在物理实验室建设中的应用[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
3 李志强;张向刚;;基于虚拟仪器的电视导引头自动测试系统的设计[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
4 邓焱;王雪;;虚拟仪器大赛和创新人才培养[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集2)[C];2010年
5 张郑;杨杰敏;张永锋;陈超薄;;虚拟仪器技术在发动机台架试验上的应用[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年
6 王燕山;王益群;姜万录;;虚拟仪器技术在液压CAT中的应用[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集[C];2000年
7 林建辉;高燕;;基于VXI总线的虚拟仪器与测试系统研究[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
8 刘雁征;滕光辉;;虚拟仪器技术在设施农业中的应用现状与趋势[A];2004年中国设施园艺学会学术年会文集[C];2004年
9 王骏烈;王鹏刚;邹平;;保障装备中虚拟仪器技术的应用和前景[A];航空装备保障技术及发展——航空装备保障技术专题研讨会论文集[C];2006年
10 余成金;熊华钢;;虚拟仪器在航空总线测试系统中的应用[A];全国第十届信号与信息处理、第四届DSP应用技术联合学术会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 李焦明;虚拟仪器技术的应用[N];中国建材报;2002年
2 苏月琼;虚拟仪器技术不断发展[N];中国电子报;2001年
3 苏月琼;虚拟仪器渐成气候[N];中国电子报;2001年
4 本报记者 周培玉 王一文;海泰电子:领跑中国VI[N];中国企业报;2000年
5 文西;VXI测控系统的应用集成[N];中国电子报;2000年
6 高雪娟;PXI期待蓬勃发展[N];中国计算机报;2003年
7 苏月琼;虚拟仪器将大行其道[N];中国电子报;2000年
8 ;中科院生化分析仪面市 [N];中国电子报;2002年
9 通讯员 薛小平;马钢南山矿电机试验进入数字化时代[N];马鞍山日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郝颖;动力调谐陀螺仪的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 孙明革;基于现场总线的自抗扰控制器研究[D];吉林大学;2010年
3 王见;网络化虚拟仪器及其在PDA中的应用研究[D];重庆大学;2004年
4 任建新;大角速率动调陀螺仪及其应用研究[D];西北工业大学;2001年
5 苏玉鑫;大射电望远镜精调Stewart平台的优化、分析与控制[D];西安电子科技大学;2002年
6 段虎明;实验模态分析的前端信号精度研究及虚拟式模态分析仪的研制[D];重庆大学;2008年
7 马强;循环流化床锅炉燃烧系统建模与控制系统研究[D];华北电力大学(北京);2009年
8 杨永刚;6-PRRS并联机器人关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 李增芳;基于人工智能和虚拟仪器技术的发动机故障诊断专家系统研究[D];浙江大学;2004年
10 粟梅;矩阵变换器—异步电动机高性能调速系统控制策略研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵刚;基于虚拟仪器的电动汽车数据采集分析系统的研究[D];武汉理工大学;2007年
2 孙德轶;虚拟仪器在实验教学中的应用研究[D];长春理工大学;2007年
3 钟仙凤;虚拟仪器在电子类课程实验中的应用与研究[D];中国海洋大学;2008年
4 陈辉;虚拟光纤电力互感器测试系统设计及实现[D];华中科技大学;2007年
5 唐俐;基于虚拟仪器的落锤式材料试验机冲击能量测控系统[D];四川大学;2004年
6 李雪菊;基于虚拟仪器技术的开阔场地性能自动测量系统[D];郑州大学;2005年
7 孙海龙;基于虚拟仪器技术的FFT分析系统设计与实现[D];西北工业大学;2006年
8 秦宏;基于网络的虚拟电子实验技术研究[D];华北电力大学(北京);2006年
9 樊光建;基于虚拟仪器技术的机车运行平稳性测试系统开发及研究[D];西南交通大学;2006年
10 任瑞治;基于虚拟仪器的集成运放参数测试仪设计[D];吉林大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026