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《国防科学技术大学》 2010年
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基于开环光纤陀螺控制的无人作战平台稳定技术研究

张伟  
【摘要】:惯性稳定运动平台是无人作战系统的核心,对运动平台的姿态进行惯性稳定控制是发展各种类型无人作战系统的基础,因此,研究无人作战平台惯性稳定技术具有重要的意义。本文围绕无人作战平台惯性稳定控制的共性关键技术,开展基于开环光纤陀螺的无人作战平台惯性稳定技术的研究。 论文在综合分析国外无人作战平台技术发展的基础上,根据实际应用需求,进行了平台总体方案的设计、系统建模和理论分析,为具体方案的实施提供了理论依据;根据无人作战平台姿态控制的综合性能指标要求,选择开环光纤陀螺作为核心惯性测量元件,设计了基于开环光纤陀螺的高性能角位移反馈控制传感器;进行了开环光纤陀螺性能改进,通过热力学结构优化设计改善了陀螺温度特性;针对实际系统存在的变参量和非线性的特点,采用自抗扰控制技术实现了系统的稳定控制;在综合考虑平台抗后坐力冲击能力、电机驱动能力以及系统可控性等多种因素后,进行了平台结构的优化设计,并完成了系统的研制;实验测试结果表明系统性能达到了预定指标要求,这些工作为无人作战平台的进一步发展奠定了基础。 本论文的主要成果和创新性如下: 1.设计了基于开环光纤陀螺的角位移反馈控制传感器,实验证明该新型传感器可以同时实现角位移测量和电机反馈控制。 2.将自抗扰控制技术成功运用于无人作战平台的稳定控制,通过仿真分析与实验在线调试相结合的办法解决了自抗扰控制器控制参数整定的问题。 3.采用有限元分析方法对无人作战平台的机械结构进行了强度和刚度校核,在保证平台结构强度和刚度的条件下对平台结构进行了轻量化设计。 4.成功设计和制作了国内首台用于无人作战系统的自动武器站工程样机,实验测试结果显示平台方位轴稳定瞄准精度为22.86角秒,俯仰轴稳定瞄准精度为28.98角秒,稳定瞄准精度达到国外同类型自动武器站的指标要求。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:E91

【引证文献】
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1 蔡刚刚;机抖激光陀螺单轴稳定平台控制技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
【参考文献】
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1 任永亮;范大鹏;;遥控武器站发展对我国火控武器的影响[J];兵工自动化;2008年10期
2 王传有;邵毅;毛保全;李兵伟;纪兵;;某型遥控武器站架座有限元分析[J];兵工自动化;2009年07期
3 毛保全;房学龙;纪兵;王传有;李磊;;基于模糊综合评价法的遥控武器站火力打击能力评价[J];兵工自动化;2009年07期
4 纪兵;毛保全;;遥控武器站武器系统人机界面初步设计[J];兵工自动化;2009年07期
5 王海;;光纤陀螺温度影响与误差补偿[J];北京航空航天大学学报;2007年05期
6 孟照魁;崔佳涛;杜新政;元春峰;;光纤陀螺系统热建模及仿真[J];北京航空航天大学学报;2007年06期
7 蓝慧娟,延凤平,谢增华,简水生;光纤陀螺温度噪声的研究[J];传感器技术;1998年03期
8 陈苗海;机载光电导航瞄准系统的应用和发展概况[J];电光与控制;2003年04期
9 李芳,凌道盛;工程结构优化设计发展综述[J];工程设计学报(机械·设备和仪器的开发技术);2002年05期
10 徐荣林;战斗机导航/瞄准吊舱[J];国际航空;1994年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王连明;机载光电平台的稳定与跟踪伺服控制技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
2 毕永利;多框架光电平台控制系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
3 易岷;时延及相关参数估计技术研究[D];电子科技大学;2004年
4 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
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1 孙勇;有限元分析在光电稳定系统结构设计中的应用[D];南京理工大学;2004年
2 左瑞芹;光纤陀螺温度补偿技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 李秋红;三轴转台有限元结构分析[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 胡敬坤;轻武器射击平台的初步研究[D];南京理工大学;2007年
5 殷英;某机枪动力学特性仿真分析[D];南京理工大学;2007年
6 孙亮;自行火炮炮塔动静态特性分析[D];南京理工大学;2007年
7 向瑾;基于四元十字阵的被动声定位技术研究[D];中北大学;2008年
8 钱德儒;光纤陀螺温度漂移补偿及光纤环测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【共引文献】
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1 潘宝霞;贾朝阳;;挤出机双流道筒体的设计及换热能力的计算与分析[J];工程塑料应用;2010年09期
2 许建柳;;复合墙体室内温度响应研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期
3 李茜;苏华;李晓虹;张燕;;地源热泵竖埋U形换热器一维数值模型[J];四川建筑科学研究;2012年02期
4 梁金喜;;厌氧发酵工艺动力学分析与优化计算[J];安徽工学院学报;1988年01期
5 钟相强;杨艳红;王立涛;;少齿差减速机内啮合齿轮的有限元分析[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年03期
6 李传瑞;王立涛;葛仁余;余小鲁;陈志浩;;CSP连轧过程变形的有限元分析[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年04期
7 桂珍;平面组合体造型设计的简易作图[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1997年01期
8 马致远;宋勃;;空间网架的结构优化设计浅析[J];安徽建筑;2009年05期
9 宋如敏;王恒青;;农产品加工的供热管道在传输过程中的热损耗分析[J];安徽农业科学;2009年02期
10 陶玉贵;余红英;喻洁;;基于DSP和ISP1581的USB数据采集系统设计[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2011年03期
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1 季玲玲;周光魏;寇智慧;赵保国;杜志明;郭泽荣;;圆柱形烟花热自燃数学模型研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
2 魏琪;赵俊;;太阳能空气集热器传热性能实验研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
3 介鹏飞;李德英;;能耗统计在建筑节能工作中的应用[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
4 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
5 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
6 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
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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
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5 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
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7 姚栋伟;汽油机燃用乙醇汽油混合燃料的空燃比控制技术研究[D];浙江大学;2010年
8 朱登亮;槽形竖壁冷凝强化规律研究与结构优化[D];华东理工大学;2011年
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2 李伟;基于ANSYS平台的拓扑优化方法研究及其在离心机吊篮结构设计中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
3 王磊;继电保护测试仪检定装置的研究与实现[D];南昌航空大学;2010年
4 亓玉栋;矿井冰制冷降温系统能效测试与诊断[D];山东科技大学;2010年
5 孙晓红;小口径深井救援机器人的设计研究[D];山东科技大学;2010年
6 徐坤山;三相四线制并联型有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
7 王公旺;高压带电作业机器人运动控制系统的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
8 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
9 赵达;井下工具油浸试验装置温度控制系统分析[D];长春理工大学;2010年
10 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 严恭敏;严卫生;徐德民;罗毅松;马建伟;;抖动偏频激光陀螺整周期采样对捷联惯导姿态解算的影响[J];传感技术学报;2007年10期
2 樊锦川;吕航伟;闫海峰;;自适应滤波器在激光陀螺抖动解调中的应用[J];电光与控制;2009年08期
3 蔡刚刚;;单轴转台伺服控制系统电路设计[J];电子设计工程;2011年18期
4 晁志超;雷雯;胡绍民;李革;;自适应陷波器在机抖激光陀螺信号处理中的应用[J];光学技术;2006年S1期
5 张庆华;樊振方;;基于RLS算法实现激光陀螺抖动信号剥除[J];激光技术;2010年05期
6 樊振方;罗晖;胡绍民;;二频机抖陀螺的自锁相抖动剥除[J];中国激光;2011年04期
7 张岩;李廷志;罗兵;;基于FPGA的抖动偏频激光陀螺高精度信号解调[J];计算机测量与控制;2006年07期
8 韩京清;从PID技术到“自抗扰控制”技术[J];控制工程;2002年03期
9 韩京清;一类不确定对象的扩张状态观测器[J];控制与决策;1995年01期
10 韩京清;非线性状态误差反馈控制律──NLSEF[J];控制与决策;1995年03期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王连明;机载光电平台的稳定与跟踪伺服控制技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
2 毕永利;多框架光电平台控制系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
3 张鹏飞;二频机抖激光陀螺捷联惯导系统及其实时温度补偿方法的研究[D];国防科学技术大学;2006年
4 张庆华;高集成度激光陀螺小型化高压电源与抖动剥除技术的研究[D];国防科学技术大学;2010年
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1 许高雁;基于DSP和CPLD技术的激光陀螺捷联惯导系统小型化导航CPU板的研制[D];国防科学技术大学;2005年
2 王石静;陀螺稳定平台伺服控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
【二级参考文献】
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1 罗家强;王祥久;;双路高速高增益光电耦合器[J];半导体光电;1992年01期
2 祁天佑,李应辉;高速高压光电耦合器[J];半导体光电;1994年04期
3 徐向阳,许金霞,徐志英,邵维玲,刘颖;自行火炮车体刚强度有限元分析[J];兵工学报;1996年01期
4 栗苹,崔占忠,施聚生;声目标识别技术及其在坦克目标识别中的应用[J];兵工学报;1996年01期
5 李在庭,高德勇,何遵文;直升机声信号特征提取和识别技术[J];兵工学报;1996年01期
6 郭永峰;国外轮式自行反坦克炮性能分析及发展趋势探讨[J];兵工学报;1997年02期
7 李永新,朱明武,孙海波,柳光辽,孔德仁;人枪系统动力响应研究[J];兵工学报;1999年01期
8 阎洁,唐建中,史维祥,吴凤高;FUZZY控制在舰载雷达稳定平台伺服系统中的应用[J];兵工学报;1999年02期
9 纪明;光电二级稳定系统控制通道融合技术[J];兵工学报;2000年04期
10 贾云得,冷树林,刘万春,裴洪安;四元被动声敏感阵列定位模型分析和仿真[J];兵工学报;2001年02期
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1 王瑞林;大口径机枪动力学特性与射击精度研究[D];南京理工大学;2003年
2 周长义;三轴飞行仿真转台控制系统设计与控制算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
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5 周世勤;;光纤陀螺通过部级鉴定[J];战术导弹控制技术;1996年01期
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9 李迪,孙尧,黄苹,王威;船用光纤陀螺动态建模方法研究[J];船舶工程;2005年03期
10 抚安;;光纤陀螺导航系统[J];船艇;1990年03期
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1 邵刘军;程向红;王宇;;基于光纤陀螺旋转罗经系统的设计与实现[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
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3 刘伟;袁洪;;光纤陀螺性能指标对寻北系统精度的影响与分析[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
4 姜明;姜硕;王献周;吴昊;张新忠;;低成本单轴温控转台的设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
5 罗家童;李友松;胡浩;;光纤传感器的发展及其应用[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
6 杨远洪;张惟叙;;光纤陀螺及其应用[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
7 武志忠;王德钊;;μFORS-6型光纤陀螺的测试与滤波处理[A];2001年飞行器惯性器件学术交流会论文集[C];2001年
8 张树侠;柳贵福;;Allan方差法在光纤陀螺随机噪声分析中的应用[A];2001年飞行器惯性器件学术交流会论文集[C];2001年
9 许国祯;;光纤陀螺产业化问题探讨[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
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9 刘治德 郭晓洪;21世纪的精确制导武器技术[N];解放军报;2001年
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1 党淑雯;光纤陀螺的信号分析及滤波技术研究[D];上海交通大学;2010年
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3 张娜;光纤陀螺的动态性能研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 杨汉瑞;光子晶体光纤陀螺温度效应的机理与抑制[D];哈尔滨工程大学;2013年
5 陈宇中;开环光纤陀螺性能改进及其在光纤矢量水听器姿态测量上的应用研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 张伟;基于开环光纤陀螺控制的无人作战平台稳定技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 姬忠校;光纤陀螺性能改善技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2011年
8 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王鑫哲;光纤陀螺捷联旋转式惯导系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 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
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1 葛翠艳;Y波导对光纤陀螺性能的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李亚梅;光纤陀螺测试与标定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 齐雪;掺铒光纤光源对光纤陀螺性能影响的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张立华;光纤陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙英杰;光纤陀螺温度漂移误差建模及补偿技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 晨晓;基于光电混合集成技术的光电收发一体模块研究[D];北京航空航天大学;2010年
7 邱高理;光纤陀螺性能评价系统[D];浙江大学;2003年
8 刘仲恒;光纤陀螺及其数字信号处理[D];电子科技大学;2001年
9 王爽;光纤陀螺寻北系统误差研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陈文海;光纤陀螺数据采集处理系统改进及振动特性研究[D];浙江大学;2004年
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