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《哈尔滨工程大学》 2006年
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舰船用平台式惯导系统测控技术研究

黄卫权  
【摘要】:惯性导航系统的误差是随其使用时间的延长而增长的,增长的速度与惯性元件的精度有关,而惯性导航系统精度的提高依赖于惯性元件精度的提高和系统能否最大限度地发挥惯性元件的精度。为此,本文深入开展了改善惯性元件工作环境和基于现有惯性元件精度条件下提高系统精度的研究工作: 液浮惯性元件的精度受其温度控制精度的影响很大。本文提出了基于内模控制的惯性元件温度控制的方法,设计并实现了用单片机完成内模温度控制的总体方案。通过系统仿真研究与实验性能测试,结果表明:基于内模控制的惯性元件温度控制具有抗干扰能力强、温控精度高的优点。 在设计、实现了单位置环反馈平台稳定回路的基础上,提出了基于姿态角旋转变压器轴角信号微分获得轴角速度信号的方法,解决了国内平台稳定回路长期只能采用单位置环反馈控制的问题,设计了位置环、速度环双环反馈的平台稳定回路控制方案。仿真表明:稳定回路双环反馈方法可以在同样的系统开环放大倍数下获得比单位置环反馈方法更好的静态跟踪精度和动态跟踪精度。 设计了基于自抗扰控制方法的二自由度陀螺稳定平台控制回路,主要包括:基于稳定回路系统实际工作状态设计了稳定回路自抗扰控制器的结构,整定了自抗扰控制器的各个参数。仿真结果表明:基于自抗扰控制方法的稳定回路具有快速估计扰动量并及时补偿此扰动量的能力;自抗扰控制器中的非线性函数可以使设计的稳定回路具有调节速度快、动态误差小、无稳态误差、系统抗干扰能力强、鲁棒性好的优点;可以获得比双环反馈方法更好的静态跟踪精度和动态跟踪精度。 深入研究陀螺壳体旋转系统监控技术,详细推导了采用壳体旋转监控技术后陀螺在四种形式的确定性干扰力矩情况下所产生的陀螺漂移结果;得出了典型参数下陀螺壳体旋转角速度的选取范围;详细推导得出了陀螺在三种
【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】:U666.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 周结华;彭侠夫;何栋炜;;惯性平台稳定回路的多环控制[J];福州大学学报(自然科学版);2008年S1期
2 王超;崔海荣;李刚;朱海;高大远;;单轴旋转阻尼惯导仿真研究[J];弹箭与制导学报;2012年05期
3 程建华;时俊宇;荣文婷;晏亮;;多阻尼系数的全阻尼惯导系统的设计与实现[J];哈尔滨工程大学学报;2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 徐博;舰船高精度光纤捷联惯性导航系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 张爱军;水下潜器组合导航定位及数据融合技术研究[D];南京理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 时俊宇;基于潜器空间运动的惯导系统适应性问题研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 刘强;寻北仪的数据采集及处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
3 刘国强;陀螺仪全数字再平衡回路的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2008年
4 王苏;舰载激光武器高精度稳定平台系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 周结华;基于运动载体的平台稳定系统控制方法研究[D];厦门大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董翠英,陈娟;基于逆系统方法的内模控制在伺服系统低速问题中的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年02期
2 孙谦,谢玲,陈家斌,刘星桥;精密温控对惯性导航平台系统性能的影响[J];北京理工大学学报;2002年03期
3 王建国,张井岗,赵志诚;时滞系统增益自适应内模PID控制[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年04期
4 赵丹,谈振藩,李东明;基于复合控制的声纳基阵姿态稳定系统[J];船电技术;2003年02期
5 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
6 王建国,张井岗,赵志诚;一类非自衡对象的扩展内模PID控制[J];电机与控制学报;2005年02期
7 余勇,万德钧;遗传算法在陀螺温控系统中的应用研究[J];东南大学学报(自然科学版);2000年02期
8 薛薇,石秀敏,齐国元;改进的大纯滞后过程的内模控制器研究[J];电气传动;2005年03期
9 朱丽玲,于希宁,刘磊,王志远;基于遗传算法的ADRC参数整定及其应用[J];仪器仪表用户;2005年04期
10 魏乐;面向工业过程的IMC-PID控制器设计[J];华北电力大学学报;2003年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王吓弟;平台式惯导系统的软件设计[D];哈尔滨工程大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 桂劲松,康海贵;结构可靠度计算的最优化方法及其Matlab实现[J];四川建筑科学研究;2004年02期
2 刘苏南,刘风娟;最小相角系统稳定性的一种判别方法[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年04期
3 王贵竹;产生伪随机序列的字节溅射法[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年04期
4 李声锋;;基于有理逼近的Halley迭代公式[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年02期
5 吴盛英;;液压伺服系统中数字控制器的优化设计[J];安徽工学院学报;1987年04期
6 王经维;;状态观测器理论及其在电力拖动中应用[J];安徽工学院学报;1988年01期
7 孔慧芳;王经维;王建平;;离散型状态观测器的分离合并解耦算法[J];安徽工学院学报;1991年01期
8 吴朝晖,危启正;用Matlab5.3求解洛伦兹方程[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2002年04期
9 曹成茂,訾非;电磁调速异步电动机控制器[J];安徽农业大学学报;1997年02期
10 李声锋;周之虎;江戈;张相蓉;亓洪胜;刘晓敏;;基于Thiele连分式重建Newton迭代公式[J];安徽科技学院学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 余瑶;钟宜生;;多工作点加速度计组合件高精度鲁棒温度控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 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
4 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
5 魏乐;房方;;单元制发电机组主蒸汽温度的负荷调度控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 赵曜;;实现鲁棒无差跟踪的内模控制器参数化及其与常规内模控制的比较[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 ;Fuzzy Internal Model Control for Electro-Hydraulic Servo Systems[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 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
9 程建华;邹继斌;陈世同;刘星伯;;水下无人运载器捷联式惯导系统初始对准关键系统技术研究[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 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘凤鸣;重力梯度辅助导航定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陈阳;水声阵列信号处理理论及实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 毛宇峰;水下机器人系统体系结构及避障控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 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
9 李姗姗;水下重力辅助惯性导航的理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
10 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪鹏飞;基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究[D];安徽工程大学;2010年
2 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
3 王昱丹;空间稳定型惯导系统分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 郭静;光纤陀螺捷联系统运动基座对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 曹国峰;基于PC/104总线的GFSINS导航计算机系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 苑海静;船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 马汉增;微惯性组合惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 吕玉红;船用捷联系统传递对准方法及实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 史大伟;宽频调速系统设计及精度分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 张仁丹;船舶航迹控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢元平;宋章启;姚琼;;全数字开环光纤陀螺标定技术[J];半导体光电;2006年05期
2 徐建华;刘星桥;陈家斌;;捷联寻北仪方位角误差分析[J];兵工学报;2006年02期
3 马野;王孝通;李博;傅建国;;舰船导航信号非线性UKF滤波定位解算方法研究[J];兵工学报;2007年05期
4 徐仕会;冯培德;马红日;;惯导系统在动基座上的对准研究[J];兵工学报;2008年07期
5 徐博;孙枫;高伟;;舰船捷联航姿系统自主粗对准仿真与实验研究[J];兵工学报;2008年12期
6 周丽弦,崔中兴;系泊状态下舰载导弹自主式初始对准研究[J];北京航空航天大学学报;2002年01期
7 缪玲娟,田海;车载激光捷联惯导系统的快速初始对准及误差分析[J];北京理工大学学报;2000年02期
8 李磊磊,陈家斌;方位保持仪姿态误差补偿技术[J];北京理工大学学报;2004年12期
9 郭振西,缪玲娟,沈军;里程计组合的捷联惯导系统运动基座对准研究[J];北京理工大学学报;2005年01期
10 缪玲娟,沈军,刘伟,杨勇;车辆运动状态下SINS的初始对准技术(英文)[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张可;车辆导航系统关键技术研究[D];北京工业大学;2001年
2 杨艳娟;捷联惯性导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
3 张景伟;INS/GPS/SAR组合导航系统关键问题研究[D];西北工业大学;2003年
4 王卫华;移动机器人定位技术研究[D];华中科技大学;2005年
5 王宇;机抖激光陀螺捷联惯导系统的初步探索[D];国防科学技术大学;2005年
6 李东明;捷联式惯导系统初始对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 卢鸿谦;SINS/GPS组合导航性能增强技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 赵辉;基于水下航行器导航定位及信息融合技术研究[D];南京理工大学;2007年
9 蔡艳辉;差分GPS水下定位系统集成关键技术研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
10 袁保伦;四频激光陀螺旋转式惯导系统研究[D];国防科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 荣文婷;船用惯性导航系统的载体运动适应性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张智永;移动载体稳定跟踪平台测控技术研究[D];国防科学技术大学;2002年
3 张开东;激光陀螺捷联惯导系统连续自动标定技术[D];国防科学技术大学;2002年
4 潘宏义;DSP在车载寻北仪系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
5 王吓弟;平台式惯导系统的软件设计[D];哈尔滨工程大学;2002年
6 姚敏;三维动画仿真在惯性导航系统中的应用[D];南京航空航天大学;2004年
7 滕英祥;船舶在风浪中的操纵运动仿真[D];大连海事大学;2004年
8 马懿超;寻北系统软件设计[D];哈尔滨工程大学;2004年
9 黄苹;捷联惯导系统标定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 赵江鹏;基于平台罗经的短期惯导技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 何泓洋;许江宁;覃方君;;一种捷联惯导阻尼超调误差抑制算法研究[J];舰船电子工程;2012年11期
2 毛利民;刘强;孙磊;沈明;;寻北仪中力矩电流发生器的设计[J];现代电子技术;2010年21期
3 郭立东;谈振藩;李光春;张勤拓;;惯性平台稳定回路基于Backstepping的动态滑模控制(英文)[J];中国惯性技术学报;2010年03期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陈益;具有目的域的光电稳定跟踪系统满意控制策略[D];南京理工大学;2010年
3 郭立东;舰载激光武器稳定平台控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 董岩;基于神经网络的机载三轴稳定平台控制系统算法应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
5 杨峻巍;水下航行器导航及数据融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
6 张义;舰船捷联惯性系统初始对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王爽;光纤陀螺寻北系统误差研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 董海鹏;平台罗经系统控制原理及微机故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 汪辉;实用车载GPS/DR组合导航系统研究[D];南京理工大学;2011年
4 徐广晨;惯性/地球物理组合导航信息融合的研究[D];浙江工业大学;2010年
5 张洪亮;舰载稳定平台控制系统设计与研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 侯伟;基于自抗扰控制器的惯性平台位姿控制研究[D];燕山大学;2012年
7 冯园园;基于Kalman滤波算法的状态估计及风电机组可靠性建模与优化研究[D];北京化工大学;2011年
8 夏旭;船用稳定平台运动规划算法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 胡丹;大方位失准角下舰载机捷联惯导系统传递对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 宋志远;激光测距仪稳定平台设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈庆伟,郭毓,胡维礼;一种具有高阶无静差特性的内模控制器[J];兵工学报;2001年02期
2 郑轲,孙一康;时滞过程控制算法分析[J];北京科技大学学报;2000年05期
3 蒋日东,贺毓辛;CAD交互界面设计环境及其应用[J];北京科技大学学报;1996年02期
4 孙谦,谢玲,陈家斌,刘星桥;精密温控对惯性导航平台系统性能的影响[J];北京理工大学学报;2002年03期
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7 刘高嵩,张龙祥,张学丽;DOS图形环境下窗口类的设计[J];长沙铁道学院学报;2000年02期
8 焦晓红;多变量不确定系统近似解耦鲁棒控制器设计[J];燕山大学学报;1998年04期
9 张井岗,刘志运,裴润;交流伺服系统的二自由度内模控制[J];电工技术学报;2002年04期
10 张井岗,曾建潮,孙志毅;直流电动机调速系统的内模控制[J];电机与控制学报;1998年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 赵曜;;动态矩阵控制的稳定性和鲁棒性分析[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
2 赵曜;;基于内模结构的鲁棒有限拍控制及其与预测控制的比较[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈廷祥;“霍特”陀螺仪漂移的测试方法分析[J];弹箭与制导学报;1988年03期
2 王飞;万少松;韩朝超;;基于某导弹稳定回路的自适应自动驾驶仪的设计与应用[J];弹箭与制导学报;2006年S4期
3 赖小明;刘洁瑜;;半球谐振陀螺平台系统稳定回路设计[J];弹箭与制导学报;2007年04期
4 俞济祥;惯性导航系统各种传递对准方法讨论[J];航空学报;1988年05期
5 E.Handrich;曾丽;;LFS-90光纤陀螺模块系统设计[J];导弹与航天运载技术;1992年11期
6 蔡开仕;刘德钧;;环境条件对惯性导航系统精度的影响[J];中国惯性技术学报;1993年03期
7 朱明君;563B、563C惯性导航系统设计定型[J];航空科学技术;1994年04期
8 刘为任,张玉龙,熊正南;鲁棒控制在惯性导航系统初始对准中的应用[J];中国惯性技术学报;1999年04期
9 翟有新,冯培德;振动条件下平台角振动对惯导系统误差的影响研究[J];中国惯性技术学报;2000年01期
10 王战军,朱涛,许江宁;基于北斗卫星导航技术的惯性导航系统误差估计方法[J];中国惯性技术学报;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 于华男;张勇;马小艳;;制导弹药用MEMS惯性导航系统发展与关键技术综述[A];微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2011年
2 庹洲慧;赵建勋;吴美平;;某型号惯性导航系统内减振器导热路径优化仿真(英文)[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
3 张士钰;张勇;莫明岗;于华男;;军用MEMS IMU的发展及应用[A];微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2011年
4 周金亮;;舰船惯性导航系统试验方法研究[A];2008-2009年船舶通信导航论文集[C];2009年
5 刘惠兰;林恒;李莉;张春熹;;光学加速度计的技术研究与发展[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
6 苏广中;叶桦;;惯性导航系统训练模拟器的研制[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
7 汪渤;闫杰;高洪民;;惯性导航系统传递对准技术研究[A];中国惯性技术学会光电技术专业委员会第五次学术交流会暨重庆惯性技术学会第九次学术交流会论文集[C];2002年
8 吴秋平;高钟毓;王永梁;;3S技术在智能交通系统中的应用研究[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
9 孙百香;臧岩;张立静;;基于惯性导航系统挠性陀螺新型故障诊断方法的研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
10 宋海凌;林华;;摇摆基座上惯性平台调平的最优控制[A];第三届全国控制与决策系统学术会议论文集[C];1991年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 渝州;加拿大军舰采用新型惯性导航系统[N];中国船舶报;2008年
2 洪封;为型号插上腾飞的翅膀[N];中国航天报;2011年
3 记者 陈全育;抓住机遇 再立新功[N];中国航天报;2010年
4 记者 靳哲明 扈猛;航测局高科技新产品在京亮相[N];中煤地质报;2009年
5 汤姆·威辛顿 美国《亚太军事评论》 本报特约编译 叶子;印空军战机全透视[N];世界报;2009年
6 信息产业部电子科技情报研究所研究部 崔德勋;精确制导弹药作战效能提升[N];中国电子报;2003年
7 中国国防信息中心 陈有荣;卫星为美英打头阵[N];解放军报;2003年
8 戚兴国 程新华;小小导电环 牵出大产业[N];中国航天报;2009年
9 吕强 李伟;三大定位系统竞技太空[N];中国国防报;2003年
10 本报记者 刘思燕 杨建;追踪航天时代仪器公司成长的脚步[N];中国航天报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄卫权;舰船用平台式惯导系统测控技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 杨艳娟;捷联惯性导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
4 刘志俭;GPS载波相位差分技术、捷联惯性导航系统初始对准技术及其组合技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
5 彭富清;海洋重力辅助导航方法及应用[D];解放军信息工程大学;2009年
6 范利涛;自动转移飞行器自主导航方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
7 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
8 贾宏进;四频激光陀螺平台罗经关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
9 于旭东;二频机抖激光陀螺单轴旋转惯性导航系统若干关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 王文晶;基于重力和环境特征的水下导航定位方法研究[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 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
2 程建华;基于VxWorks的惯性导航系统软件设计[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 赵江鹏;基于平台罗经的短期惯导技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 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
5 姚敏;三维动画仿真在惯性导航系统中的应用[D];南京航空航天大学;2004年
6 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
7 赵鸿;DSP/CPLD在惯性导航中的应用[D];西北工业大学;2004年
8 束蝉方;高精度惯导系统的重力补偿技术研究[D];武汉大学;2005年
9 王成;基于DSP的加速度计温度补偿系统设计与研究[D];西安电子科技大学;2007年
10 易维勇;惯性导航及组合导航研究及仿真[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
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