捷联惯导系统姿态算法比较

姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分,解算姿态阵相当于建立起数学平台,其精度对捷联惯导系统的精度影响很大。该文就实际应用,对四元数毕卡迭代法、四元数四阶龙格-库塔算法、圆锥补偿算法和一种改进的圆锥补偿算法进行了分析和比较,并在典型圆锥运动下进行了仿真,仿真结果表明,四阶龙格-库塔算法具有很高的工程实用价值。     

盾构推进姿态控制策略研究

为提高盾构施工过程中姿态控制系统的控制精度和控制性能,提出一种盾构推进姿态控制策略。该策略将轨迹自动跟踪控制方法与模糊自适应PID闭环控制算法相结合,通过轨迹、位移、压力等多个闭环反馈实现对各个分区液压缸的速度控制,保证盾构推进轨迹按照设计的隧道轴线运行,并通过电液控制试验平台中的推进系统对提出的策略进行试验验证。结果表明,文章提出的控制策略能够使位移偏差维持在5 mm之内,可以很好地满足施工要求。     

高职合作教学改革试验的调查分析与改进对策

文中主要采用问卷调查方式,就高职学生对合作教学的认知、态度和作用等问题进行调查,认为合作教学是一种有利于活跃课堂气氛、促进学生关键能力发展、提高高职教育教学质量的教学组织形式。     

地面沉降预测参数的变化规律与计算方法

为了合理确定非层状地下空间环境条件下地面沉降预测模型中的预测参数,基于地下空间围岩破坏机理及地面沉降规律,分析了预测参数与地下空间形状之间的内在联系,探讨了预测参数的变化规律,并导出了预测参数的计算公式.根据非层状地下空间处地层产状及定位特征点数,给出了确定地层构造形态的方法.最后,给出了1个预测实例.结果表明,用该方法预测地面沉降,其预测精度比传统方法提高约40%.     

侧挂设备安装姿态控制工装的结构设计与优化

针对实船侧挂辅机设备的姿态控制问题,开展侧挂辅机设备安装姿态控制工装的结构设计,制定工装操控性、结构稳定性和调整精度的综合设计目标,利用标准件线性导轨和操控螺纹单元实现控制工装的核心功能,完成工装的稳定结构、设备安装结构、操控装置等组件与装配设计。利用仿真分析方法对工装结构进行优化,分析复杂结构在静力加载作用下抵抗变形的能力、可移动结构在运动过程中的结构稳定性、工装的强度和刚度特性,优化控制工装的组件尺寸和配合形式。依据工装的最优结构尺寸,制造工装样机并进行验证试验。结果表明:控制工装侧挂设备姿态调整的精度可以达到设计目标的要求,工装结构功能可行,操作简单,可实现设备安装姿态调整工作简化。

     

基于优化旋转矢量双子样算法的捷联惯导姿态解算

在捷联惯导系统中,姿态更新算法会对导航精度产生至关重要的影响.旋转矢量法在抑制不可交换性误差及其累积效应方面具有显著的优点.为兼顾姿态解算的实时性与精确性,文中基于旋转矢量双子样算法原理推导其误差补偿项,并进行了圆锥运动环境下的算法优化,以提高算法的动态适应性,从而形成了优化的旋转矢量双子样算法.最后通过与传统四元数法进行对比分析,表明在捷联惯导姿态解算中,采用优化旋转矢量双子样算法不仅可较好满足系统实时性要求,同时还能较明显地提高解算精度.     

高精度姿态测量技术静态检验方法

在观测时间和观测地点确定, 姿态测量系统保持基准姿态情况下, 可预先计算出某颗星体在系统视场中的运功轨迹和时间信息。以此为依据, 调整设备基座, 使星体的实际运动轨迹和计算轨迹重合, 并且时间信息保持一致, 建立系统的基准姿态。通过计算测姿系统输出信息和基准姿态间的偏差, 提出并实现一种高精度姿态测量技术的静态检验方法。对姿态测量设备的系统误差进行了精确检测, 并对系统输出的三轴姿态信息予以订正。计算结果表明: 航向角、横摇角、纵摇角均方差分别为19.98″、11.43″、12.05″, 该方法检验精度可达角秒量级, 精度较高。     

自主潜航器姿态控制力矩陀螺群的DSP控制系统设计

传统舵面执行机构在自主潜航器低速或零速状态时对其进行姿态控制舵效不足,为改善其操纵性能,引入框架控制力矩陀螺（CMG）作为自主潜航器的姿态控制执行机构,其中驱动系统由4台高速无刷直流电机及4台减速电机组成。考虑到自主潜航器对控制力矩陀螺电机的性能要求,设计了以数字信号处理器（DSP）TMS320F2812为核心的永磁无刷直流电机与蜗轮蜗杆减速电机调速控制系统,包括DSP主控模块、PWM光电隔离模块、驱动模块、JTAG接口模块、RS-232串行通信模块等硬件电路及系统上、下位机的控制软件程序。设计并制作了外围电路板,实现了对无刷直流电机驱动的陀螺转子进行启动停止、转速给定、转速测量等控制任务,以及蜗轮蜗杆减速电机驱动的陀螺框架启停及正反转响应迅速。试验表明,所设计的DSP控制系统能较好地满足自主潜航器姿态控制需求。     

超平面滤波算法在卫星姿态确定中的应用

基于状态估计法的陀螺仪／星敏感器组合卫星姿态测量系统，采用传统卡尔曼滤波算法进行状态估计。但由于卡尔曼滤波算法存在较大误差，因此提出采用超平面调整卡尔曼滤波器的方法提高估计精度。通过仿真证明，该方案既能抑制滤波发散，又能提高卫星姿态确定系统估计精度。