教育部重点实验室基金(201001)
- 作品数：13 被引量：66H指数：5
- 相关作者：查峰许江宁覃方君李京书李安更多>>
- 相关机构：中国人民解放军海军工程大学华中科技大学海军工程大学更多>>
- 发文基金：教育部重点实验室基金国家自然科学基金博士研究生创新基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程天文地球更多>>
- 单轴旋转惯导系统旋转性误差分析及补偿被引量：12
- 2012年
- 对单轴旋转惯导系统因旋转而引入的各项误差进行分析,研究其误差特性及补偿方法。针对单轴正反连续旋转方案,在假定惯性测试组件的器件误差和其他非旋转性的误差在精确标定的情况下,推导了因旋转轴安装不正交引起的涡动、轴系间隙引起的晃动、测角器件误差、旋转控制引起的换向超调误差、角位置、角速度不准确等因素而引起的误差的表现形式,定性和定量地分析了各误差对于系统精度的影响。针对对系统影响显著的旋转轴不正交误差,提出了一种基于系统自身旋转轴正反旋转的误差标定及补偿方法并进行了仿真实验。在给定条件下的仿真结果表明,该方法能够准确标定出旋转轴的不正交误差,标定精度达到角秒级。
- 查峰许江宁黄寨华覃方君
- 关键词：单轴旋转
- 基于微分器与神经网络的PID控制算法研究被引量：1
- 2014年
- 在工控系统微分器设计优化问题的研究中,由于在工业生产实践中,传统PID参数整定方法难以得到合理优化的PID参数,传统增量式PID控制存在抗干扰性较差、控制精度不高的问题。针对上述问题,提出了基于跟踪微分器与神经网络的PID控制算法。对跟踪微分器的原理进行了阐述,通过跟踪微分器实现位置信号滤波与速度信号求解;对增量式自适应PID控制算法进行了改进。在上述基础上,构建了基于微分跟踪器与神经网络的PID控制器。对控制算法进行了仿真,仿真结果表明,提出的控制算法具有抗扰动能力强、控制精度高等优点。
- 郭士荦许江宁何泓洋李京书
- 关键词：跟踪微分器神经网络参数自整定
- 13加速度计捷联惯导姿态解算方法(英文)被引量：6
- 2011年
- 为了减小全加速度计捷联惯导(亦称无陀螺惯导)角速度重构误差以提高姿态解算精度,提出了一种13加速度计无陀螺惯导配置方案。针对合理设计的13加速度计捷联惯导能同时提供角速度和角加速度信息的特点,提出了一种基于角速度/角加速度信息的捷联姿态算法,采用艾尔米特插值方法进行离散角速度插值重构,利用重构后的角速度信息进行姿态矩阵求解。分析了新姿态算法的基本步骤,并进行了典型圆锥运动仿真实验。结果表明,采用新方法求解姿态矩阵的精度提高40%以上。不同于传统姿态算法仅利用角速度信息,新的姿态算法利用更多的信息,能获得更好的精度。
- 覃方君李安许江宁
- 关键词：导航无陀螺插值
- 一种捷联惯导阻尼超调误差抑制算法研究被引量：3
- 2012年
- 针对捷联惯导系统在阻尼状态切换时产生超调的问题,提出一种基于"双模"解算的捷联惯导阻尼超调误差抑制算法。基于捷联惯导的力学编排,建立了系统水平回路的控制模型,分析了系统阻尼和无阻尼状态切换时超调误差产生机理。在此基础上,设计了系统阻尼和无阻尼并行的导航解算算法,在切换状态超调期内利用无阻尼导航输出校正阻尼导航输出,抑制状态切换超调误差。算法将捷联惯导系统IMU的输出同时接入两个解算回路。两个回路同时、独立进行导航参数的解算。系统工作在无阻尼状态时,惯导系统输出无阻尼回路的导航参数。在状态切换的超调期内,惯导系统仍输出无阻尼回路的导航参数。状态切换的超调期结束后,惯导系统输出阻尼回路的导航参数。仿真结果表明,该算法能够抑制惯导系统阻尼状态切换时产生的超调误差。同时,该算法使校正回路设计简洁,工作稳定可靠。
- 何泓洋许江宁覃方君
- 关键词：捷联惯导阻尼超调双模
- 基于PWCS理论的单轴旋转惯导系统初始对准的可观测性分析被引量：4
- 2012年
- 针对旋转惯导系统的初始对准模型时变特点,基于单轴旋转惯导系统的误差方程分析了不同旋转方案中对准模型的区别主要表现为旋转变换矩阵不同,并进一步推导了绕3个不同轴向的单轴二位置转停方案的旋转变换矩阵,建立了不同旋转方案的卡尔曼滤波对准模型。而后,忽略转停方案中的旋转过程,基于PWCS理论对不同位置的对准模型进行研究,分析了不同时段内系统的总观测性矩阵和提取观测性矩阵,根据矩阵的秩确定了系统的可观测性。分析表明:IMU绕X轴二位置转停方案的可观测状态数由7增加为8;绕Y和Z轴二位置转停方案的可观测状态数由7增加为10,系统完全可观测。
- 钟斌陈广学查峰
- 关键词：惯性导航
- 一种高精度无定向的光纤陀螺IMU转停标定方法被引量：10
- 2011年
- 通过优化测试编排和设计数据处理算法提高光纤陀螺IMU标定的效率和精度。针对光纤陀螺IMU的误差模型,设计了一种基于双轴转台的无定向光纤陀螺IMU多位置转停标定及误差修正方法。将陀螺速率试验和加计24位置实验方案相结合,提出一种无需北向基准条件下,IMU绕Z轴正反转一周后,分别绕X轴和Y轴以60°和120°为间隔的正、反转停方案,转动速率6(°)/s,各位置停止2 min。同时,基于上述标定方案设计了一种标定误差精确修正算法以修正标定后残差。实际测试结果表明,该方案具有传统的标定算法相当的精度,且测试时间由原来的4.5 h缩短到40 min。
- 查峰许江宁覃方君
- 关键词：光纤陀螺
- 阻尼参数连续可调的惯导水平内阻尼方法被引量：13
- 2011年
- 针对惯导系统传统阻尼方法存在的阻尼网络设计复杂、状态切换产生较大超调误差等主要问题,提出了一种基于变阻尼比例控制的惯导水平内阻尼方法,在无阻尼惯导东向、北向水平修正回路中增加一条前向比例环节通道,通过合理设计比例参数,利用提取的加速度信息进行惯导水平内阻尼,抑制惯导中舒拉振荡误差。相对于传统阻尼方法,该方法使得阻尼网络设计大为简化。该方法通过连续调整比例控制系数,可实现阻尼系数的连续线性修正,能有效抑制无阻尼状态向阻尼状态切换时超调误差。
- 覃方君李安许江宁查峰
- 关键词：惯导阻尼超调
- 基于DSP的光纤惯性测试组件嵌入式数据采集系统被引量：4
- 2012年
- 针对光纤测试组件信号输出特点,设计一种基于DSP的光纤惯性测试组件的数据采集系统,实现对光纤陀螺和加速度计输出信息、温度信息的A/D转换、采集、存储。针对光纤陀螺输出、温度以及加速度计输出等脉冲形式的信号,设计基于CPLD的脉冲信号计数电路,实现了固定时间间隔内的数据采样。针对加速度计温度输出为模拟信号的特点,基于24位的AD7738转换芯片通过DSP编程实现对加速度计温度信号AD转换和采集。设计了DSP与CPLD、上位机的外围通讯电路,通过对DSP内部存储器的编程,实现了对光纤惯性测试组件各信息的采集与测试,并将其发送给上位机进行存储、分析等处理。
- 樊勇华查峰李京书
- 关键词：DSP光纤陀螺数据采集
- 一种新型9加速度计无陀螺惯导系统解算方法被引量：1
- 2012年
- 提出了一种新型的9加速度计无陀螺惯导系统配置方法,由角速度平方的开方运算求得角速度数值,由角加速度积分求得角速度正负号,两者组合求解角速度,能消除角速度解算时的积分迭代误差。三维的角速度平方、角加速度和线加速度均作为9个独立变量参与系统解算,且仅由9加速度计输出的线性组合得到,解算简单,计算量小,能避免"除零"错误和耦合误差;同时,加速度计数目是该类解算方法中最少的。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。
- 覃方君许江宁李安
- 关键词：无陀螺惯性导航系统
- 单轴旋转惯导系统“航向耦合效应”分析与补偿被引量：7
- 2013年
- 从单轴旋转惯导系统的误差方程出发,分析载体角运动对系统的影响,从改变IMU旋转角速率的角度补偿系统的"航向耦合效应"。针对绕载体系Z轴正反旋转的单轴旋转系统,载体航向运动与IMU的旋转运动耦合改变了从旋转坐标系到导航坐标系的坐标变换矩阵的形式,从而影响系统误差调制效果,导致系统的"航向耦合效应"。为保证该坐标变换矩阵的周期性,考虑改变IMU的旋转角速率,使之绕导航系而非载体系匀速旋转,隔离载体航向运动与IMU旋转运动的耦合,补偿航向运动对系统的影响。最后,利用海上试验实测的姿态和航向数据进行了单轴旋转惯导系统的误差仿真。结果表明,采取"航向耦合效应"补偿方案时,无姿态运动条件下系统位置误差减小一半;在实际姿态运动条件下,系统误差减小三分之一。
- 许江宁查峰李京书何泓洋
