摘要：研究了章动交叉反馈校正的参数设计方法。针对大惯量高速磁悬浮转子支承系统,采用双频Bode图进行章动稳定性分析。在此基础上,提出一种基于双频Nyquist曲线的交叉参数保相角裕度设计方法。在给定相位超前角的情况下,通过矢量合成确定章动交叉的比例系数和高通滤波器截止频率,实现了章动交叉反馈的鲁棒稳定设计。设计的交叉控制器使研制的磁悬浮控制力矩陀螺转子临界稳定转速由10 500 r/min提高到20 400 r/min。试验结果表明,保相角裕度方法为交叉反馈校正提供了有效的参数设计手段。

摘要：提出一种基于双频Bode图的陷波器(NF)参数设计方法,采用双频Bode图分析转子弹性模态稳定性,得出不同转子转速下对NF相位校正角的要求,然后在保证转子章动稳定性的前提下优化设计NF参数。采用该方法设计的NF有效地抑制了转子的弹性自激振荡,使所研制的磁悬浮控制力矩陀螺稳定升速到20 000 r/min,从而验证了该方法的实用性和有效性。

摘要：对于具有强陀螺效应的磁悬浮高速转子系统,转子进动和章动的稳定性是决定系统稳定性的首要因素。为了实现直观鲁棒的进动和章动稳定性设计,针对对称磁悬浮转子系统提出一种基于双频Bode图的进动与章动稳定性分析方法,通过复数变换将实系数双变量转子动力学模型等效为复系数单变量形式,绘制等效开环传递函数的负频和正频Bode图,采用推广的经典频率域稳定性判据进行稳定性判定和稳定裕度分析,为稳定性设计提供了重要基础。实验结果验证了该方法的有效性。

摘要：由于航天实验费用大,为测试星敏感器性能和星图识别算法,需在地面构建天文导航半物理仿真试验平台。从检验星敏感器性能、加快其样机研制周期、降低成本、提高效率的目的出发,设计构建了一个实用性强的天文导航半物理仿真系统;着重介绍了此系统的组成、结构和各模块的功能;叙述了系统的实现方法和相关性能指标。它具有一定的灵活性和可扩展性。最后利用所构建的半物理仿真系统,对星图识别算法和星敏感器性能进行了静态和动态的试验。试验结果显示该系统满足和达到了规定的性能指标。

摘要：传统圆锥补偿算法直接应用于由速率陀螺组成的捷联惯导系统时,算法误差明显增大.为抑制算法误差,提出了一种以角速率为输入信号,任意子样数圆锥补偿算法(包括改进算法)的一般形式,并在典型圆锥运动条件下以算法漂移误差最小为优化准则,推导了相应的圆锥补偿系数方程和算法误差表达式.利用给出的公式,求解一个线性方程组即可得到圆锥补偿系数,可方便快捷的设计任意子样数的角速率圆锥补偿算法以及改进算法.仿真结果表明,所设计的改进算法比同子样数常规角速率圆锥补偿算法在精度上有明显提高.

摘要：针对一种常规布局的微小型无人机定点飞行任务中存在的传感器测量精度不高以及发动机振动引起的抖舵问题,设计了带死区变增益PID自适应控制器.文中给出了滚转、航向、俯仰以及位置反馈信号的融合算法,有效地实现了对定姿稳定控制以及定高、定航点的轨迹跟踪控制,并利用实验验证了纵向、滚转和航向三个通道的稳定性.实验结果表明,所设计的导航、控制系统能有效抑制不确定项的影响,且可获得良好的动态跟踪性能.

摘要：针对动力调谐陀螺(DTG)动基座锁定问题,提出一种基于鲁棒H∞控制的DTG动基座锁定回路设计方法。首先,建立了DTG的状态空间模型,将基座角运动视为外部干扰输入,将陀螺启动(或停止)过程中由于转子转速变化引起的参数变化视为模型摄动;然后,采用能够处理参数摄动下干扰抑制问题的鲁棒H∞控制器设计了DTG动基座锁定回路,并将其转化为标准H∞控制问题,采用线性矩阵不等式(LMI)求解。仿真结果表明:在不需要转速信息的情况下,该回路可以实现从启动到停止整个过程中将陀螺转子锁定零位附近。

摘要：详细阐述了一种基于双DSP的POS数据采集与处理系统的设计与实现。该系统采用FPGA实现了IMU输出多路脉冲的并行采集和GPS数据的接收。通过专门的DSP1实现IMU的误差补偿和GPS数据解包,以及IMU和GPS数据的时间同步。采用高性能DSP2进行导航解算处理,两DSP之间通过并行主机接口(HPI)进行高速数据传输。所采集的IMU和GPS数据以及解算结果通过以太网接口输出。最后进行了跑车实验,实验结果表明:所研制的POS数据采集与处理系统在功能、精度及实时性方面均达到了预期的设计目标。

摘要：在磁悬浮控制力矩陀螺(CMG)中,框架运动对磁悬浮转子支承系统的扰动可以采用角速率前馈加以补偿,但前馈系数固定时的补偿精度受磁轴承系统模型误差影响而显著下降。为了提高补偿精度,本文针对MIMO磁悬浮转子系统,提出一种基于FXLMS(filtered-X least mean square)算法的自适应前馈方法,采用梯度估计和最速下降策略推导前馈权值更新算法,并根据算法收敛性和收敛速度设计收敛因子和权初值。仿真结果表明,该方法收敛速度快,抗噪声能力强,相同模型误差情况下使转子的动框架位移降低到固定特性前馈时的20%,大幅度提高了动框架前馈补偿精度,有利于进一步提高磁悬浮CMG的力矩输出精度。

摘要：为提高磁悬浮控制力矩陀螺框架高速时的磁悬浮转子系统稳定性,研究磁轴承的电磁力—线圈电流/转子位移非线性的线性化及其控制方法。分析框架转动时的磁轴承工作点变化规律,提出磁轴承力—电流/位移特性基于框架转速的变工作点大范围线性化方法,根据线性化得到的线性变参数模型设计增益调节与前馈控制相结合的控制律,按照框架转速的大小对磁轴承位移刚度的变化进行自适应补偿,在磁悬浮转子稳定前提下使框架转速由6.25(°)/s提高到9.5(°)/s。该方法能有效补偿框架运动时的磁轴承力非线性,大幅提高框架转速较高时的磁悬浮转子系统稳定性。