针对传统不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)系统中化学电池储能的不足,该文开展磁悬浮飞轮储能UPS系统研究。结合飞轮用永磁同步电机控制特性,研究基于扩展滑模观测器的无传感器充放电控制策略。首先建立系统模型和设计滑模观测器控制结构,在此基础上提出一种基于直流母线电压监测的参数在线修正方法,提高转子角位置估计精度。然后,给出飞轮UPS系统充放电切换策略。最后,将该文所设计控制方法应用到实际系统中,实验结果表明:飞轮UPS系统运行良好,观测器具有优越的估计性能,能够满足飞轮快速充放电控制性能要求。
航空遥感三轴惯性稳定平台用于有效隔离飞行载体的偏航及姿态角运动,使成像载荷沿航向平稳飞行并保持载荷视轴对地垂直指向。通常情况下,稳定平台采用高精度位置姿态测量系统(Position and Orientation System,POS)作为姿态角传感器,一旦POS发生故障会导致平台失稳甚至危及载荷安全。为了提高平台运行可靠性并保证载荷安全,考虑了一种以加速度计作为姿态角冗余传感器的双工作模式,即POS组合工作模式和自主工作模式。当POS发生故障时平台切换到自主工作模式,依靠平台自身加速度计组件进行姿态控制。但与POS相比,加速度计测角易受载体扰动加速度影响从而导致测角误差较大,严重影响平台的稳定精度。针对这一问题,提出了一种基于比例多重积分(Proportional and Multiple-integral,PMI)观测器的加速度计测角误差估计方法,对平台系统建模及PMI观测器的设计过程进行了详细的论述,并利用真实飞行实验数据进行了性能测试。结果表明该方法对实际误差的估计精度达到0.0701°(RMS),可较好的估计出加速度计测角误差,为提高平台自主工作模式的稳定精度奠定基础。
