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基于GUI的MEMS大量程陀螺仪快速标定设计

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传感技术学报 2015年第12期28卷 1774-1778页

作者：张慧李杰秦丽刘俊王一焕中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学电子测试技术国防重点实验室太原030051

针对MEMS大量程陀螺仪量程较大,一般的标定设备达不到需要的转速,因此不适合用三轴位置速率转台标定。设计了一种新的标定设备,提出了一种适用于大量程微机电陀螺仪的标定方法,并设计了GUI操作界面。根据微机电陀螺仪的输出数学模型,推... 详细信息

针对MEMS大量程陀螺仪量程较大,一般的标定设备达不到需要的转速,因此不适合用三轴位置速率转台标定。设计了一种新的标定设备,提出了一种适用于大量程微机电陀螺仪的标定方法,并设计了GUI操作界面。根据微机电陀螺仪的输出数学模型,推导了如何得到MEMS陀螺仪的零点和标定因数等参数。通过实验数据分析可知,大量程微机电陀螺仪标定设备可以标定20 r/s的大量程陀螺仪。该设备原理简单且易于实现,具有较高的应用价值。

关键词：大量程MEMS陀螺仪测试标定伺服电机 GUI

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MEMS加速度计二阶非线性补偿方法研究

传感技术学报 2017年第3期30卷 418-424页

作者：王一焕李杰刘一鸣兰洋李文豪中北大学电子测试技术重点实验室太原030051

微惯性集成测量组合(MIMU)中的惯性传感器,陀螺仪和加速度计的标定补偿研究大多集中在安装误差角补偿和一阶线性常数的计算上,对二阶非线性系数的测量、计算研究的不多不深。通过分析含二次非线性系数的加速度计输出模型,提出一种补偿... 详细信息

微惯性集成测量组合(MIMU)中的惯性传感器,陀螺仪和加速度计的标定补偿研究大多集中在安装误差角补偿和一阶线性常数的计算上,对二阶非线性系数的测量、计算研究的不多不深。通过分析含二次非线性系数的加速度计输出模型,提出一种补偿二次非线性系数的方法,并进行了完善的理论分析和试验。最终通过计算能有效补偿MIMU的输出精度,为后续的导航信息解算奠定了基础,具有重要的工程应用价值。

关键词： MIMU 标定二阶非线性系数误差补偿

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弹载滚转稳定平台运动稳定性分析及试验验证

科学技术与工程 2017年第19期17卷 273-277页

作者：王一焕李杰刘伟郑涛杜思远中北大学电子测试技术国防科技重点实验室

适用于高过载、高旋转弹药的滚转稳定平台有效解决了该类弹药的导航参数测试问题。该平台基于复摆运动原理设计,通过分析内弹道环境下平台的抗过载能力,以及在外弹道飞行过程中平台受力状况,对其内筒运动稳定性的影响,设计了轴向负荷承... 详细信息

适用于高过载、高旋转弹药的滚转稳定平台有效解决了该类弹药的导航参数测试问题。该平台基于复摆运动原理设计,通过分析内弹道环境下平台的抗过载能力,以及在外弹道飞行过程中平台受力状况,对其内筒运动稳定性的影响,设计了轴向负荷承载区的过载转移装置。建立了平台在弹载环境下内筒运动的微分方程。通过对弹药的气动力仿真,以及系统动力学模型的计算,得到平台内筒滚转角速率与角度变化曲线;并在冲击台与高速飞行仿真转台上进行相应验证试验。试验结果与计算结果对比,表明平台可抗过载10 000g,且弹载环境下内筒作小幅的往复摆动,符合复摆的运动规律,其运动状态稳定。

关键词：惯性导航滚转稳定平台复摆运动弹载环境动力学模型

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旋转弹用轴向减旋平台控制系统设计

电子器件 2017年第4期40卷 968-972页

作者：刘一鸣李杰王一焕刘伟郑涛中北大学电子测试技术重点实验室太原030051

轴向减旋平台为高旋弹药姿态的高精度测量提供了一个有效的解决方案。针对弹载轴向减旋平台小体积、高动态等方面的要求,设计了一种适用于弹载环境的减旋控制系统。该系统采用模拟信号控制方式,通过对陀螺仪输出信号的实时处理与伺服驱... 详细信息

轴向减旋平台为高旋弹药姿态的高精度测量提供了一个有效的解决方案。针对弹载轴向减旋平台小体积、高动态等方面的要求,设计了一种适用于弹载环境的减旋控制系统。该系统采用模拟信号控制方式,通过对陀螺仪输出信号的实时处理与伺服驱动器参数的匹配调节,实现了对伺服系统的精确、匹配控制,为小量程、高精度的MEMS器件提供了一个微旋的测试环境。经试验验证,该设计减旋控制精度小于35°/s,有效抑制了弹体高旋对姿态测量的影响。

关键词：高旋弹药减旋平台实时处理匹配控制姿态测量

基于DSP的无刷直流伺服电动机模拟控制设计

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微特电机 2015年第11期43卷 86-89页

作者：张慧李杰秦丽王一焕陈莹超中北大学太原030051

传统的模拟信号控制电机有着控制精度低、响应速度慢、超调量大等问题。针对无刷直流电机的应用前景和在复杂环境下高精度稳定控制、响应速度快等要求,以TMS320F2812为核心设计控制电路输出PWM波形,来模拟控制无刷直流伺服电动机转动,... 详细信息

传统的模拟信号控制电机有着控制精度低、响应速度慢、超调量大等问题。针对无刷直流电机的应用前景和在复杂环境下高精度稳定控制、响应速度快等要求,以TMS320F2812为核心设计控制电路输出PWM波形,来模拟控制无刷直流伺服电动机转动,并通过占空比的改变来实现高精度转速调节的功能。该设计使用按键来进行参数调整,通过LCD显示模块显示占空比,频率等相关信息,显示直观。

关键词： TMS320F2812 无刷直流伺服电机占空比高精度控制

动中通天线伺服控制与航姿测量系统的联合设计

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河北省科学院学报 2023年第2期40卷 51-55页

作者：张硕王一焕秦超中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

动中通天线使用惯导或航姿参考系统等航姿测量系统获取载体或天线相对于地理坐标系的角度,以此补偿天线波束指向,实现稳定可靠的跟踪卫星。为进一步提高天线在载体快速机动时的跟踪精度,本文提出了一种动中通天线伺服控制与航姿测量系... 详细信息

动中通天线使用惯导或航姿参考系统等航姿测量系统获取载体或天线相对于地理坐标系的角度,以此补偿天线波束指向,实现稳定可靠的跟踪卫星。为进一步提高天线在载体快速机动时的跟踪精度,本文提出了一种动中通天线伺服控制与航姿测量系统的联合设计方法,显著地降低了航姿数据延迟,仿真试验表明,有效地提升了载体摇摆时的跟踪精度。

关键词：动中通天线航姿系统数据延迟联合设计

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VICTS天线的波束指向误差补偿方法

通信电源技术 2024年第4期41卷 225-227页

作者：黄元庆王一焕中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

针对可变倾角连续断面节阵列(Variable Inclination Continuous Transverse Stub,VICTS)天线的波束指向误差问题,提出了一种补偿方法。首先介绍了VICTS天线的基本原理和组成,建立了波束指向模型。然后分析了误差来源,包括结构误差、馈... 详细信息

针对可变倾角连续断面节阵列(Variable Inclination Continuous Transverse Stub,VICTS)天线的波束指向误差问题,提出了一种补偿方法。首先介绍了VICTS天线的基本原理和组成,建立了波束指向模型。然后分析了误差来源,包括结构误差、馈源层及辐射枝节层的角度关系等因素,通过仿真得出了波束指向角与馈源层和辐射枝节层夹角的关系。在此基础上,提出了通过二次曲线拟合进行误差补偿的方法,并进行了对星试验。实验结果表明,该方法能够有效减小波束指向误差,提高通信系统的性能,具有较高的实用性。

关键词：可变倾角连续断面节阵列(VICTS)天线波束指向模型波束扫描误差补偿

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动中通天线与载体惯导的安装误差估计方法

无线电通信技术 2018年第6期44卷 632-636页

作者：秦超孙哲王一焕中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081 海军驻石家庄地区通信军事代表室河北石家庄050081

惯导在动中通天线中起到隔离动载体角运动,确保天线波束指向稳定的作用,是动中通天线的重要组成部分。限于动中通天线的尺寸、成本等因素,无法安装高精度的惯导系统,同时载体上的高精度惯导与动中通天线的安装平面之间存在安装误差,限... 详细信息

惯导在动中通天线中起到隔离动载体角运动,确保天线波束指向稳定的作用,是动中通天线的重要组成部分。限于动中通天线的尺寸、成本等因素,无法安装高精度的惯导系统,同时载体上的高精度惯导与动中通天线的安装平面之间存在安装误差,限制了天线的指向精度。针对上述问题,提出了一种基于传递对准的安装误差估计方法,推导了包含安装误差角估计的速度/姿态角组合匹配模型的状态方程和观测方程,最后通过半物理仿真试验对方法的正确性进行了验证。

关键词：动中通误差估计速度和姿态角匹配对准传递对准

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高旋环境下轴向减速装置设计方法

计算机测量与控制 2015年第11期23卷 3709-3712页

作者：张慧李杰刘丽双王一焕赵玉瑶中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学电子测试技术国防重点实验室太原030051 山西省太原市铁路局太原站太原030300

针对高旋环境下测试困难、测量精度低这一问题,提出了一种能在高旋环境下实现轴向减速装置,以达到稳定的良好的测试环境;该装置通过驱动仓内大量程陀螺仪测得的转速反馈给控制系统,控制系统输出控制信号来控制伺服电机,同时电机捷联内筒... 详细信息

针对高旋环境下测试困难、测量精度低这一问题,提出了一种能在高旋环境下实现轴向减速装置,以达到稳定的良好的测试环境;该装置通过驱动仓内大量程陀螺仪测得的转速反馈给控制系统,控制系统输出控制信号来控制伺服电机,同时电机捷联内筒仓,使其相对外部转动方向反向旋转,实现轴向减速;实验结果表明,该装置可在高旋弹药飞行过程中提供稳定测试环境,从而得到更精准的姿态解算结果,为高旋环境下的测试提供了新的思路,具有广阔的应用前景。

关键词：轴向减速装置高旋弹药驱动仓内筒仓