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高超声速飞行器积分型Terminal滑模控制设计

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电光与控制 2014年第12期21卷 67-70页

作者：刘艺宁郭建国周军王国庆西北工业大学精确制导与控制研究所西安710072 中国运载火箭技术研究院研发中心北京100076

针对高超声飞行器模型参数不确定和外界干扰对姿态控制的影响,基于高超声速飞行器俯仰通道控制系统,提出一种新的Terminal滑模姿态控制方法。通过引入一阶滤波器,结合反演法,克服原来幂次形式引起的最终控制奇异问题;并通过设计的干扰... 详细信息

针对高超声飞行器模型参数不确定和外界干扰对姿态控制的影响,基于高超声速飞行器俯仰通道控制系统,提出一种新的Terminal滑模姿态控制方法。通过引入一阶滤波器,结合反演法,克服原来幂次形式引起的最终控制奇异问题;并通过设计的干扰观测器实时观测未知干扰,补偿控制器性能,应用Lyapunov稳定性理论严格证明了系统的稳定性,从而保证Terminal滑模控制器能有效提高系统动态特性。在气动参数标称与拉偏的情形下进行高超声速飞行器数字仿真,仿真结果说明干扰观测器能快速跟踪干扰,且所设计的Terminal滑模控制可以满足飞行器高精度的控制要求。

关键词： Terminal 滑模变结构控制干扰观测器姿态控制李亚普诺夫方法

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直升机电液伺服飞控作动系统设计与实现

液压与气动 2021年第4期45卷 175-182页

作者：滕利强王文山刘艺宁余书秀航空工业庆安集团有限公司陕西西安710077

针对当前国内外典型直升机电传飞控作动系统的技术现状,设计了一种基于FPGA和射流管式伺服阀的电气四余度、液压机械双余度直升机飞控作动系统,并通过仿真分析和工程试验的方法,验证了系统的关键技术和性能指标。分析和试验结果表明,该... 详细信息

针对当前国内外典型直升机电传飞控作动系统的技术现状,设计了一种基于FPGA和射流管式伺服阀的电气四余度、液压机械双余度直升机飞控作动系统,并通过仿真分析和工程试验的方法,验证了系统的关键技术和性能指标。分析和试验结果表明,该系统具有较高的集成度、频响、安全性和可靠性,为我国直升机电传飞控作动系统领域的技术选择提供了多选项。

关键词：直升机电传飞控作动系统电液伺服系统

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倾斜安装的光管焦距标定方法研究

红外与激光工程 2022年第11期51卷 273-280页

作者：王涛田留德赵建科周艳鄂可伟刘锴刘尚阔刘飞杨利红刘艺宁薛勋赵怀学中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 西安电子科技大学物理与光电工程学院陕西西安710071 西安工业大学光电工程学院陕西西安710021

平行光管水平放置和倾斜安装时由于受力状态不同其光学参数会有较大差异,为了精准评价平行光管的焦距,根据平行光管焦面上的点与全站仪角度之间的映射关系,建立了倾斜安装条件下光管焦距与全站仪角度关系的精确数学模型,修正了全站仪垂... 详细信息

平行光管水平放置和倾斜安装时由于受力状态不同其光学参数会有较大差异,为了精准评价平行光管的焦距,根据平行光管焦面上的点与全站仪角度之间的映射关系,建立了倾斜安装条件下光管焦距与全站仪角度关系的精确数学模型,修正了全站仪垂直轴轴系转动时产生的原理性投影误差。使用全站仪采集了多组数据并进行了实验验证:修正畸变后由焦面目标与竖丝平行时的各测试点解算的焦距值分别为1980.03、1983.45、1982.79 mm,焦距平均值即真值为1982.09 mm。修正畸变但未修正投影误差的情况下由焦面目标与分划板横丝平行时的各测试点解算的焦距值分别为996.42、995.23、995.22 mm,焦距平均值相对误差为50.2%。修正投影误差和畸变后由焦面目标位于不同象限及与分划板横丝平行时的各测试点解算的焦距值极差为4.74 mm,焦距平均值为1982.69 mm,与真值差值为0.6 mm。测量结果的展伸不确定度与焦距真值的最大相对误差为0.36%,该值远小于GB/T 9917.1—2002照相镜头中实测焦距对名义焦距的相对误差不超过±5%的规定。实验结果表明:该模型具有较高的解算精度,目标狭缝在分划板中的相位可以是随机值,对于倾斜安装条件下平行光管焦距的原位检测具有极大的工程应用价值。

关键词：焦距畸变投影误差原位标定随机相位

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溶菌酶脂质立方晶冻干粉末的制备及性质研究

中国药剂学杂志（网络版） 2017年第2期15卷 32-40页

作者：刘艺宁孙艳辉王振杰刘洪卓沈阳药科大学药学院辽宁沈阳110016

目的通过对脂质立方晶冻干粉末性质的考察,探索冷冻干燥技术用于制备脂质立方晶粉末的可行性。方法用薄膜分散法制备溶菌酶脂质立方晶,经冷冻干燥技术制备立方晶粉末。采用蛋白活性保护为优化指标,筛选冻干保护剂及其用量,确定最优处方... 详细信息

目的通过对脂质立方晶冻干粉末性质的考察,探索冷冻干燥技术用于制备脂质立方晶粉末的可行性。方法用薄膜分散法制备溶菌酶脂质立方晶,经冷冻干燥技术制备立方晶粉末。采用蛋白活性保护为优化指标,筛选冻干保护剂及其用量,确定最优处方;测定冻干前后载药脂质立方晶的粒径、PDI、zeta电位和药物包封率及活性变化,同时经小角光散射和偏光显微镜分析冻干前后立方晶结构。以冻干后样品的休止角和压缩度评价样品流动性。结果以甘露醇为冻干保护剂,且保护剂与脂质用量质量比为5∶1时,载药脂质立方晶冻干前后粒径、PDI、zeta电位、包封率及活性均没有明显变化;小角光散射图谱和偏光显微镜结果均说明样品为立方晶结构。脂质立方晶冻干粉末休止角和压缩度均较大。结论脂质立方晶纳米分散物可经冷冻干燥进行固体化,但冻干后粉体流动性差。

关键词：药剂学脂质立方晶冷冻干燥溶菌酶蛋白活性小角光散射包封率

利用模拟退火算法提高小范围回转轴系测角误差测试精度

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利用模拟退火算法提高小范围回转轴系测角误差测试精度

第十七届全国光学测试学术交流会

作者：田留德王涛刘锴刘艺宁万伟潘亮周艳赵建科中国科学院西安光学精密机械研究所

小范围回转轴系无法整周转动精确调平困难,设备调整不到位引入的误差混在其自身的测角误差中难以分离,降低测角误差的测量精度。介绍了用自准直经纬仪测量测角误差的原理,分析了影响测量结果的误差源,建立了包含设备失调参数的精确测量... 详细信息

小范围回转轴系无法整周转动精确调平困难,设备调整不到位引入的误差混在其自身的测角误差中难以分离,降低测角误差的测量精度。介绍了用自准直经纬仪测量测角误差的原理,分析了影响测量结果的误差源,建立了包含设备失调参数的精确测量模型,提出了利用模拟退火算法对测量模型中设备失调参数辨识进而分离出测试误差的方法,实现测角误差的高精度测量。以精度为2″单轴位置转台为受检对象进行实验验证,未分离设备失调误差时测得其测角误差为-309.1″～428.6″,测试误差较大。用本文方法对设备失调误差进行分离,测试结果为-0.90″～1.02″,与测角误差真值相比,本文方法测试误差为0.72″(1σ),很好的消除了设备失调引入的测试误差。该方法具有设备、操作简单,可实现小范围回转轴系测角误差的高精度测试,解决小范围回转轴系工程测试难题。

关键词：测量角度测量模拟退火算法小范围回转轴系测试方法坐标变换误差模型

来源： cnki会议评论

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利用统计矩计算的图像运动光学传递函数

光学学报 2017年第12期37卷 161-167页

作者：田留德王涛赵怀学刘艺宁赵建科周艳刘朝晖中国科学院西安光学精密机械研究所检测技术服务所级中心陕西西安710119 中国科学院大学北京100049

为准确评价跟踪成像平台对图像调制传递函数的影响,提供确定平台技术指标的理论依据,建立了利用图像运动函数直接计算运动光学传递函数的解析及数值计算模型,并给出了有限项的截断误差,取7阶近似时,截断误差小于10%。利用所建模型给出... 详细信息

为准确评价跟踪成像平台对图像调制传递函数的影响,提供确定平台技术指标的理论依据,建立了利用图像运动函数直接计算运动光学传递函数的解析及数值计算模型,并给出了有限项的截断误差,取7阶近似时,截断误差小于10%。利用所建模型给出了低频正弦运动和高频正弦运动光学传递函数的解析式。对某跟踪成像平台的跟踪角速度误差进行了频谱分析,主要分量由多个低频正弦振动分量组成;在曝光时间的尺度上,跟踪角速度误差引起的图像运动可近似为匀速直线运动。利用统计矩法计算的调制传递函数,与利用跟踪角速度误差的均方根值计算的调制传递函数相当,200mrad-1频率下计算结果偏差小于0.01,因此,跟踪角速度误差均方根值是表征跟踪成像平台的跟踪稳定度的合理参数。

关键词：成像系统图像运动统计矩光学传递函数稳定平台跟踪稳定度

光电轴角编码器与棱体轴线平行度对转角误差测试的影响

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光电轴角编码器与棱体轴线平行度对转角误差测试的影响

第十七届全国光学测试学术交流会

作者：王涛田留德赵建科周艳潘亮赵怀学刘锴刘艺宁万伟中国科学院西安光学精密机械研究所

光电轴角编码器轴线与棱体轴线不平行会降低转角误差测试结果的置信度,为了减小光电轴角编码器转角测试误差,将由光电轴角编码器轴线与棱体轴线不平行引入的转角测试误差控制在光电轴角编码器转角误差的1/3～1/5以内,建立了由光电轴角... 详细信息

光电轴角编码器轴线与棱体轴线不平行会降低转角误差测试结果的置信度,为了减小光电轴角编码器转角测试误差,将由光电轴角编码器轴线与棱体轴线不平行引入的转角测试误差控制在光电轴角编码器转角误差的1/3～1/5以内,建立了由光电轴角编码器轴线和棱体轴线平行度引入的转角测试误差数学模型及Y向偏置数学模型。由仿真结果可知,光电轴角编码器转角测试误差和Y向偏置随转角的增大呈现周期性变化,周期分别为π和2π,棱体轴线倾斜方向相同时,两轴线夹角越大,转角测试误差峰值和Y向偏置峰值越大,两轴线夹角相同时,棱体轴线倾斜方向大小只会改变转角测试误差曲线和Y向偏置曲线相位,不会改变曲线形状。根据多面棱体——自准直仪法对建立的数学模型进行了实验验证,实验结果表明,测试结果与数学模型具很好的自洽性。此数学模型可以科学、合理、准确的指导编码器转角误差测试工作。

关键词：测量平行度倾斜方向测试误差误差测试

来源： cnki会议评论

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角度受限的编码器误差测试研究

光学学报 2018年第5期38卷 103-109页

作者：王涛田留德赵建科周艳陈琛赵怀学刘锴潘亮万伟刘艺宁张婷中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119

为解决转角受限编码器角度误差的精确测试问题,采用平面反射镜-自准直经纬仪法测试编码器角度误差。建立了角度误差和位姿失调参数、编码器角度以及经纬仪示值之间关系的数学模型,通过对失调参数的解算可对编码器角度系统误差进行修正... 详细信息

为解决转角受限编码器角度误差的精确测试问题,采用平面反射镜-自准直经纬仪法测试编码器角度误差。建立了角度误差和位姿失调参数、编码器角度以及经纬仪示值之间关系的数学模型,通过对失调参数的解算可对编码器角度系统误差进行修正。实验结果表明,在角度范围为0°~40°时,由位姿失调所引入的角度误差随编码器角度的增大单调递增,误差最大值为742.9″;经过修正后的角度误差和编码器位姿无失调时的角度误差基本相当,误差最大值分别为4.4″和3.5″。此方法可有效测试无法精确调整或不具备调平条件的转角受限的编码器角度误差。

关键词：测量角度误差位姿失调数学模型

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基于平行光管的空间目标姿态模拟研究

光学学报 2018年第6期38卷 174-178页

作者：王涛田留德赵建科周艳王雨晨赵怀学刘锴潘亮刘艺宁万伟张婷中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 西安应用光学研究所陕西西安710065

为了解决单台经纬仪室内姿态测试问题,在平行光管焦平面位置处放置刻有不同倾斜角线条的目标板,用以模拟无穷远目标的姿态。建立了目标板各象限线条中轴线上的点坐标与全站仪测试角度之间关系的数学模型,设计了测试用目标板,用全站仪对... 详细信息

为了解决单台经纬仪室内姿态测试问题,在平行光管焦平面位置处放置刻有不同倾斜角线条的目标板,用以模拟无穷远目标的姿态。建立了目标板各象限线条中轴线上的点坐标与全站仪测试角度之间关系的数学模型,设计了测试用目标板,用全站仪对目标板各线条中轴线上的点进行了采样测试,通过数学模型解算出了线条中轴线的倾斜角。实验结果表明,1#与2#线条中轴线夹角模拟误差为0.160°,1#与3#线条中轴线夹角模拟误差为0.046°,可以满足单站图像中轴线斜率提取误差最大值为0.6°的要求。

关键词：测量平行光管姿态倾斜角模拟误差