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高空气球吊篮的全数字反捻控制系统

微特电机 2005年第12期33卷 31-33页

作者：何琳琳窦满锋严静妮郑州航空工业管理学院河南郑州450002 西北工业大学陕西西安710072

介绍用PC/104实现高空气球吊篮反捻机构的全数字控制系统。文章阐述了系统的工作原理、系统构成和功能实现。系统选用PC/104嵌入式计算机对整个系统进行闭环控制,可靠实现了对气球吊篮的解捻,并能和吊篮反作用飞轮控制系统有效结合,实... 详细信息

介绍用PC/104实现高空气球吊篮反捻机构的全数字控制系统。文章阐述了系统的工作原理、系统构成和功能实现。系统选用PC/104嵌入式计算机对整个系统进行闭环控制,可靠实现了对气球吊篮的解捻,并能和吊篮反作用飞轮控制系统有效结合,实现气球吊篮姿态控制的连续性,提高了吊篮姿态的控制精度和可靠性。

关键词：气球吊篮反捻机构步进电动机闭环控制 PC/104 姿态控制

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高空气球吊篮方位控制的反作用飞轮系统

微特电机 2007年第8期35卷 36-38,41页

作者：何琳琳刘兆瑜窦满锋解恩郑州航空工业管理学院河南郑州450015 西北工业大学陕西西安710072

实现了用直流力矩电机在反作用飞轮控制方式下对气球吊篮的方位控制。设计了由PWM脉宽调制技术构建的工作在速率控制模式下的反作用飞轮控制系统,并对其硬件电路进行了具体实现。在实际运行中对系统有效性和实用性进行了验证。

关键词：气球吊篮姿态控制反作用飞轮 PWM

高空气球吊篮方位控制系统的反作用飞轮控制模式

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微特电机 2006年第7期34卷 17-19,44页

作者：何琳琳窦满锋郑州航空工业管理学院河南郑州450005 西北工业大学陕西西安710072

为了提高反作用飞轮控制方式的吊篮方位控制的灵敏度和控制精度,考虑飞轮摩擦力矩的情况下,对反作用飞轮控制方式的力矩模式和速率模式进行理论分析与实际应用比较,选取了高空气球吊篮方位控制的反作用飞轮控制的速率模式。

关键词：气球吊篮方位控制反作用飞轮控制方式低速摩擦力矩模式速率模式

直流力矩电动机在气球吊篮方位控制系统中的应用

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微特电机 2005年第9期33卷 32-34页

作者：何琳琳窦满锋西北工业大学郑州航空工业管理学院河南郑州450002

提出了用直流力矩电动机在反作用飞轮控制方式下对气球吊篮的方位控制,从理论上研究了气球吊篮方位控制系统。该系统实现了气球吊篮方位的动态控制,提升了反作用飞轮控制方式的控制特性和系统的控制品质,提高了系统的精度和可靠性。

关键词：气球吊篮方位控制直流力矩电动机反作用飞轮控制方式

基于VxWorks系统的高空气球吊篮反捻控制器

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计算机工程与应用 2016年第22期52卷 266-270页

作者：于伟毛耀肖靖邓超耿夫利空军勤务学院基础部江苏徐州221000 中国科学院光电技术研究所一室成都610209 中国科学院光束控制重点实验室成都610209

为保证加挂大惯量负载情况下高空气球吊篮反捻机构能够正常工作,对Vx Works实时操作系统在反捻机构控制器中的应用进行了工程实践验证。对Vx Works实时操作系统进行剪裁以提高系统的安全性和可靠性,采用二进制信号量保证用户任务与外部... 详细信息

为保证加挂大惯量负载情况下高空气球吊篮反捻机构能够正常工作,对Vx Works实时操作系统在反捻机构控制器中的应用进行了工程实践验证。对Vx Works实时操作系统进行剪裁以提高系统的安全性和可靠性,采用二进制信号量保证用户任务与外部定时中断的同步,采用PI增量式算法设计系统的控制程序。实验中分别模拟气球扰动和负载扰动情况下的反捻机构工作情况,实际解耦效果:扭变片形变角均值0.002 0°,均方差0.001 5°,方位角平均偏差-0.277 3°,均方差0.095 3°,实验证明:提出的基于Vx Works操作系统的控制器采样率高、运算能力强、稳定性强、灵活性高能够适应反捻系统工作要求。

关键词：气球吊篮反捻机构 VxWorks实时操作系统

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负载扰动下的气球吊篮的方位稳定控制策略

微特电机 2012年第4期40卷 1-3,6页

作者：于伟马佳光李志俊肖靖中国科学院光电技术研究所四川成都610209 中国科学院光束控制重点实验室四川成都610209 中国科学院研究生院北京100039 徐州空军学院江苏徐州221000

针对大惯量负载高速机动产生的强扰动,为提高高空气球吊篮的方位控制性能,采用在角位置环内部增加角速度内环的方法抑制扰动。角速度内环利用高采样率的陀螺输出信号作为反馈信息。利用某高空气球吊篮做了阶跃信号的跟踪和加挂负载后的... 详细信息

针对大惯量负载高速机动产生的强扰动,为提高高空气球吊篮的方位控制性能,采用在角位置环内部增加角速度内环的方法抑制扰动。角速度内环利用高采样率的陀螺输出信号作为反馈信息。利用某高空气球吊篮做了阶跃信号的跟踪和加挂负载后的抗扰实验,实验结果:阶跃响应上升时间基本不变,超调由单闭环时的44%降为双闭环时的9%;对转动惯量为吊篮转动惯量15的负载作最大速度55.87°/s、最大加速度175°/s2的正弦运动时带来的强扰动,采用双闭环时吊篮方位角最大误差下降为单闭环时的44.4%。结论:相对于角位置单闭环结构,角位置加角速度双闭环结构的吊篮方位控制系统具有对给定信号响应快、超调小、调节时间短等优点,且具有更强的抗干扰性能。

关键词：气球吊篮方位控制双闭环陀螺反馈

近空间气球吊篮方位角多电机协同控制模型及分析

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微特电机 2013年第8期41卷 53-56页

作者：于伟许苏晓肖靖耿夫利空军勤务学院江苏徐州221000

为提高近空间气球吊篮方位控制系统的性能,通过对系统的动力学分析以及电机工作原理的分析,建立了包括反捻机构、吊篮方位控制系统、负载方位控制系统在内的多电机协同工作系统的状态空间模型。从该模型可以发现,系统是一个欠驱动系统,... 详细信息

为提高近空间气球吊篮方位控制系统的性能,通过对系统的动力学分析以及电机工作原理的分析,建立了包括反捻机构、吊篮方位控制系统、负载方位控制系统在内的多电机协同工作系统的状态空间模型。从该模型可以发现,系统是一个欠驱动系统,且存在非线性特性及不确定性。对该模型的仿真发现,反捻机构的惯性时间常数对吊篮方位控制系统的性能和机械结构安全有重要的意义。

关键词：气球吊篮反捻机构状态空间模型

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平流层气球吊篮姿态远程视景监控系统设计

计算机仿真 2005年第11期22卷 38-41页

作者：王鸿辉袁朝辉何长安西北工业大学自动化学院陕西西安710072

气球飞行于大气同温层带时,球载吊篮由于受到强大气扰动力的影响,相对于基准姿态存在随机转动和摆动的姿态偏差,该偏差会导致吊篮靶斑机构瞄准线方向偏离其对地面光源点的指向,从而影响科研数据的搜集。该文结合平流层气球吊篮及姿态控... 详细信息

气球飞行于大气同温层带时,球载吊篮由于受到强大气扰动力的影响,相对于基准姿态存在随机转动和摆动的姿态偏差,该偏差会导致吊篮靶斑机构瞄准线方向偏离其对地面光源点的指向,从而影响科研数据的搜集。该文结合平流层气球吊篮及姿态控制系统的研制,介绍了吊篮姿态的解算过程以及利用LabW indows/CVI平台及OpenGL图形库开发仿真视景监控软件对吊篮实施遥控遥测的方法,软件开发过程利用组件技术建立视景对象模型,提高了软件的灵活性、可移植性和可扩充性。软件对气球吊篮的飞行全过程进行模拟仿真,直观、实时地反映了气球吊篮在高空的飞行姿态,并且有效地对吊篮姿态完成了干预控制。

关键词：平流层气球吊篮虚拟视景仿真组件

平流层气球吊篮姿态控制系统的智能PID控制

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平流层气球吊篮姿态控制系统的智能PID控制