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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


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