基于动力调谐陀螺仪的模型分析与教学系统设计
发布时间：2021-04-18 21:03
针对传统测控教学实验设备模块少,功能单一等的不足,本文设计一种基于动力调谐陀螺仪的教学系统,集系统辨识、桌面仿真、数字滤波与降噪、虚拟仪器等技术于一体,并按照测控系统正向设计流程,对此系统进行了理论分析、硬件设计和实验验证。首先,结合动调陀螺的机械结构特点和欧拉动力学原理,得到动调陀螺开环简化模型,然后通过系统辨识方法,获取模型参数,并在开环模型参数基础上设计陀螺表头模拟器和教学实验系统,最后设计了电路实验和系统辨识实验,对整个系统进行实验验证,证明设计的合理性。主要研究内容如下:1.分析了动调陀螺表头的开环模型和模型误差。对动调陀螺内部复杂的机械结构进行欧拉动力学分析,得到陀螺开环模型;并根据陀螺转子的机械结构特点对系统进行模型误差分析,获取陀螺表头系统辨识的先验知识。2.提出正交Levy辨识法,对陀螺表头模型参数进行辨识。根据动调陀螺内部强有色噪声干扰的特点,提出了一种正交Levy辨识法,将正交投影算法和传统Levy辨识法相结合,提高传统Levy法抑制噪声的能力。并通过正交Levy辨识法获取陀螺表头模型参数,拟合度达90%以上,为模拟表头和再平衡回路的设计提供了依据。3.搭建动调陀...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
挠性接头示意图
图 3-4 多谐差相信号的时域特征图 3-5 多谐差相信号的频域特征差相信号为周期性信号，系统响应信号同样具有周期性，行周期截断，以免频谱泄露；也是随机信号，可以充分激点的工作模态；再者，其能够根据需要选取合适的信号频低噪声，减少干扰，有利于作为本文频域辨识算法激励。励信号设计选用多谐差相信号。
图 3-5 多谐差相信号的频域特征差相信号为周期性信号，系统响应信号同样具有周期性，行周期截断，以免频谱泄露；也是随机信号，可以充分激点的工作模态；再者，其能够根据需要选取合适的信号频低噪声，减少干扰，有利于作为本文频域辨识算法激励。励信号设计选用多谐差相信号。验螺通过工装固定在测试转台上，如图 3-6 所示。当陀螺仪力矩器端输入激励信号，即多谐差相信号，根据式(3-34围为 0.1~600Hz，频率间隔 0.1Hz，最大幅值 200mV。
【参考文献】：
期刊论文
[1]动力调谐陀螺仪系统辨识方法[J]. 田凌子,李醒飞,赵建远,王亚辉. 计算机应用. 2014(12)
[2]基于正交分解的递推子空间闭环辨识方法[J]. 赵建远,李醒飞,田凌子. 控制与决策. 2015(03)
[3]“测控电路”教学方法改革与探索[J]. 刘得军,钱步仁,艾清慧,闫景富,薛亚茹. 中国电力教育. 2013(30)
[4]电动舵机伺服系统非线性辨识及补偿[J]. 肖前进,贾宏光,章家保,韩雪峰,席睿. 光学精密工程. 2013(08)
[5]动力调谐陀螺仪模型快速开环辨识[J]. 杨光,李醒飞,孙建,赵建远. 天津大学学报. 2013(02)
[6]参数辨识在陀螺仪性能分析中的应用[J]. 王佳,李醒飞,赵建远,马邺晨,于翔. 计算机应用研究. 2013(03)
[7]动力调谐陀螺锁定回路解耦控制一体化设计[J]. 李醒飞,杨光,赵建远,王佳. 纳米技术与精密工程. 2012(05)
[8]挠性陀螺组件模拟再平衡回路的改进与实现[J]. 姚军军,任建新,高英俊,刘俊伟. 测控技术. 2011(04)
[9]基于输出估计的多输入系统随机梯度估计算法[J]. 丁锋. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2010(06)
[10]基于鲁棒H∞控制的DTG动基座锁定回路设计[J]. 杨胜,房建成,郭雷. 航空学报. 2009(12)
博士论文
[1]动力调谐陀螺仪模型参数辨识方法的研究[D]. 赵建远.天津大学 2015
[2]智能测控系统结构与性能评价研究[D]. 刘晓东.大连交通大学 2012
[3]动力调谐陀螺建模与数字化控制问题研究[D]. 张连超.国防科学技术大学 2007
[4]动力调谐陀螺仪的关键技术研究[D]. 郝颖.哈尔滨工程大学 2006
[5]大角速率动调陀螺仪及其应用研究[D]. 任建新.西北工业大学 2001
硕士论文
[1]动力调谐陀螺仪闭环辨识研究[D]. 王亚辉.天津大学 2016
[2]嵌入式设备系统网络测控数据服务平台的开发与应用[D]. 朱健.中国科学技术大学 2015
[3]某雷达挂飞试验测控设备研制[D]. 王新甫.哈尔滨工业大学 2013
[4]动力调谐陀螺仪智能测试系统设计[D]. 孙建.天津大学 2012
[5]智能仪表辅助教学设备的完善与改进[D]. 徐达.中国石油大学 2010
[6]几种自动化仪表辅助教学仪器的研制[D]. 丁明亮.中国石油大学 2007
[7]动力调谐陀螺仪数字再平衡回路的设计与实现[D]. 黄颖.哈尔滨工程大学 2007
[8]液压回路实验台测控系统设计及实验研究[D]. 党跃轩.哈尔滨工程大学 2005
[9]基于虚拟仪器的自动测控系统设计与研究[D]. 吴明华.南京理工大学 2004
本文编号：3146168
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
挠性接头示意图
图 3-4 多谐差相信号的时域特征图 3-5 多谐差相信号的频域特征差相信号为周期性信号，系统响应信号同样具有周期性，行周期截断，以免频谱泄露；也是随机信号，可以充分激点的工作模态；再者，其能够根据需要选取合适的信号频低噪声，减少干扰，有利于作为本文频域辨识算法激励。励信号设计选用多谐差相信号。
图 3-5 多谐差相信号的频域特征差相信号为周期性信号，系统响应信号同样具有周期性，行周期截断，以免频谱泄露；也是随机信号，可以充分激点的工作模态；再者，其能够根据需要选取合适的信号频低噪声，减少干扰，有利于作为本文频域辨识算法激励。励信号设计选用多谐差相信号。验螺通过工装固定在测试转台上，如图 3-6 所示。当陀螺仪力矩器端输入激励信号，即多谐差相信号，根据式(3-34围为 0.1~600Hz，频率间隔 0.1Hz，最大幅值 200mV。
【参考文献】：
期刊论文
[1]动力调谐陀螺仪系统辨识方法[J]. 田凌子,李醒飞,赵建远,王亚辉. 计算机应用. 2014(12)
[2]基于正交分解的递推子空间闭环辨识方法[J]. 赵建远,李醒飞,田凌子. 控制与决策. 2015(03)
[3]“测控电路”教学方法改革与探索[J]. 刘得军,钱步仁,艾清慧,闫景富,薛亚茹. 中国电力教育. 2013(30)
[4]电动舵机伺服系统非线性辨识及补偿[J]. 肖前进,贾宏光,章家保,韩雪峰,席睿. 光学精密工程. 2013(08)
[5]动力调谐陀螺仪模型快速开环辨识[J]. 杨光,李醒飞,孙建,赵建远. 天津大学学报. 2013(02)
[6]参数辨识在陀螺仪性能分析中的应用[J]. 王佳,李醒飞,赵建远,马邺晨,于翔. 计算机应用研究. 2013(03)
[7]动力调谐陀螺锁定回路解耦控制一体化设计[J]. 李醒飞,杨光,赵建远,王佳. 纳米技术与精密工程. 2012(05)
[8]挠性陀螺组件模拟再平衡回路的改进与实现[J]. 姚军军,任建新,高英俊,刘俊伟. 测控技术. 2011(04)
[9]基于输出估计的多输入系统随机梯度估计算法[J]. 丁锋. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2010(06)
[10]基于鲁棒H∞控制的DTG动基座锁定回路设计[J]. 杨胜,房建成,郭雷. 航空学报. 2009(12)
博士论文
[1]动力调谐陀螺仪模型参数辨识方法的研究[D]. 赵建远.天津大学 2015
[2]智能测控系统结构与性能评价研究[D]. 刘晓东.大连交通大学 2012
[3]动力调谐陀螺建模与数字化控制问题研究[D]. 张连超.国防科学技术大学 2007
[4]动力调谐陀螺仪的关键技术研究[D]. 郝颖.哈尔滨工程大学 2006
[5]大角速率动调陀螺仪及其应用研究[D]. 任建新.西北工业大学 2001
硕士论文
[1]动力调谐陀螺仪闭环辨识研究[D]. 王亚辉.天津大学 2016
[2]嵌入式设备系统网络测控数据服务平台的开发与应用[D]. 朱健.中国科学技术大学 2015
[3]某雷达挂飞试验测控设备研制[D]. 王新甫.哈尔滨工业大学 2013
[4]动力调谐陀螺仪智能测试系统设计[D]. 孙建.天津大学 2012
[5]智能仪表辅助教学设备的完善与改进[D]. 徐达.中国石油大学 2010
[6]几种自动化仪表辅助教学仪器的研制[D]. 丁明亮.中国石油大学 2007
[7]动力调谐陀螺仪数字再平衡回路的设计与实现[D]. 黄颖.哈尔滨工程大学 2007
[8]液压回路实验台测控系统设计及实验研究[D]. 党跃轩.哈尔滨工程大学 2005
[9]基于虚拟仪器的自动测控系统设计与研究[D]. 吴明华.南京理工大学 2004
本文编号：3146168
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