吉林省杰出青年科学基金(20060115)
- 作品数：10 被引量：261H指数：5
- 相关作者：贾宏光张荣辉陈涛张跃郭雪梅更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院研究生院吉林大学更多>>
- 发文基金：吉林省杰出青年科学基金国家自然科学基金中国科学院知识创新工程更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术兵器科学与技术电子电信更多>>
- 基于快速仿真原型的飞行器半物理仿真系统被引量：15
- 2008年
- 设计了基于快速仿真原型技术的大闭环半物理飞行实时仿真系统。地面半物理仿真实验由动力学仿真、视景仿真和飞行控制等分系统组成,通过光纤反射内存网络高速互连。基于层次化、模块化的建模原则在Matlab/Simulink环境下建立了飞行器数学仿真模型;在此基础上,利用相应硬件驱动模块完成了系统半物理仿真模型;最后,以某制导飞行器为背景,利用实际参数进行了数学和半物理仿真实验。与飞行实验比较,射程相对偏差为2.3%,最大高度相对偏差为0.85%,仿真结果证明了建模理论和方法的合理性和有效性。
- 厉明纪勇贾宏光续志军
- 关键词：飞行器半物理仿真
- 捷联惯导系统姿态解算模块的实现被引量：26
- 2008年
- 提出了一种实现捷联惯性导航系统姿态解算模块的方法。基于DSP的硬件平台和四元数的数学平台,设计了捷联惯性导航系统的姿态解算模块。介绍了捷联惯性导航系统的工作原理和姿态解算的基本算法,并给出了四元数法的四阶龙格-库塔数值解法。设计了姿态解算模块的硬件电路和软件实现程序。实验测试结果表明,在增量角<5°的情况下,用四阶龙格-库塔法进行姿态解算,误差<0.0053%;应用TMS320C6713B进行硬件电路设计,每次解算时间<36μs,能够满足捷联惯性导航系统对精度和速度的要求。
- 杜海龙张荣辉刘平郑喜凤贾宏光马海涛
- 关键词：捷联系统惯性导航姿态解算四元数
- 基于四元数法的捷联式惯性导航系统的姿态解算被引量：177
- 2008年
- 载体的姿态解算算法是实现捷联式惯性导航系统精确导航的核心技术之一。分析了欧拉法、方向余弦法、四元数法求解姿态矩阵的优缺点,采用四元数法与方向余弦法两种解算方法分别计算载体姿态,两种方法的计算结果之差与理论真值比较以得到解算的相对误差,从而验证了四元数法的正确性和有效性。最后,指出提高采样频率和采用高阶计算算法能进一步减小姿态解算误差。数字化仿真与转台试验结果表明,本文提出的载体姿态解算法的理论数值相对误差为10-10%,测试实验相对误差为10-3%,计算时间为36μs,具有良好的实时性。
- 张荣辉贾宏光陈涛张跃
- 关键词：捷联惯导系统姿态解算四元数法
- 电动舵机伺服系统的模型辨识及其校正被引量：27
- 2008年
- 基于全数字化电动舵机的特点,提出了一种频率特性自动测试新方法,在此基础上对电动舵机系统的模型进行辨识,并对系统进行串联校正。使用数字控制器进行全过程自动测试并将数据上传计算机;然后,通过Levy法将测得的频率特性数据辨识为较高精度的传递函数,对辨识得到的数学模型仿真结果与频率特性测试数据进行比较。比较结果显示,在中低频段的幅值最大绝对误差<0.8 dB,相位最大绝对误差<1.1°。在此基础上选用滞后超前校正器对系统进行校正,校正后系统带宽达到138 rad/s,与对模型进行数值仿真得到的结果124 rad/s相比误差较小。实验结果表明:频率特性测试法比传统测试方法自动化水平高,传递函数辨识结果能较好地描述该系统特性,选择的校正方法使本伺服系统满足了预期的性能指标,为研制性能优良的电动舵机伺服系统提供了理论依据。
- 章家保刘慧贾宏光宣明
- 关键词：电动舵机频率特性系统辨识
- 捷联式惯性导航系统初始对准扰动补偿控制算法被引量：1
- 2010年
- 提出了一种捷联惯性导航系统初始对准扰动补偿二级控制器的设计方法。选取载体的飞行姿态、速度与位置增量建立了扰动补偿控制的状态空间数学模型,基于Backstepping控制方法,通过引入虚拟反馈控制变量设计了非线性控制器,保证大初始扰动条件下系统状态稳定收敛到系统的平衡点集。在平衡点集,设计了H2最优状态反馈控制律,以保证系统状态在平衡点集的渐进收敛。仿真和系统试验结果表明,这种二级补偿控制方法能有效抑制初始对准扰动误差,导航解算精度能够满足工程实际需要。
- 张荣辉王海玮贾宏光陈涛张跃
- 关键词：自动控制技术捷联惯性导航系统H2最优控制参数摄动
- 直流无刷电机位置跟踪伺服系统设计与仿真被引量：5
- 2008年
- 为了设计高精度的直流无刷电机伺服控制系统,性能优良的位置跟踪控制器是其重要保障。基于直流无刷电机的工作原理,运用Matlab模糊工具箱建立其自动位置跟踪控制系统的计算机仿真模型,系统的电流和速度环采用PI控制,结合PID控制和模糊控制设计了系统位置环的模糊PID控制器。数字仿真结果表明,模糊PID控制的动静态特性优于传统单一的PID控制,对设计性能优良的直流无刷电机控制器具有借鉴意义。
- 郭雪梅贾宏光冯长有
- 关键词：无刷直流电机位置跟踪控制计算机仿真
- 非线性模型的压电元件复合控制方法被引量：5
- 2007年
- 研究了压电元件的非线性及其复合控制问题。依据压电元件全程及局部伸长和缩短的实验数据,提出了一种根据外环曲线参数及当前坐标值确定比例系数,进而确定内环伸长曲线的数学模型。实验表明,这种全面反映内、外环曲线的非线性数学模型对上升和下降过程的最大拟合误差在全程范围内分别为1.2%和2.0%。利用此模型,可在压电元件非线性外环曲线及目前电压-伸长量已知的情况下,求出其下一时刻上升或下降的路径。以此模型为基础,构造了一种压电元件前馈复合控制算法,在输入峰-峰值为4μm位移的情况下,得到了280 Hz的闭环带宽。同普通PID控制算法相比,带宽提高了30%以上。
- 贾宏光郑岩吴一辉王立鼎
- 关键词：压电元件执行器非线性模型复合控制
- 运动非对称大惯量调速系统控制方法研究
- 2007年
- 受放能元件饱和限制,储能飞轮系统升、降速过程具有很强的非对称特性。针对这种运动非对称大惯量系统,提出一种把升、降速单一模型通过软件复合对系统进行控制的方法,并构建了相应的控制系统。实验结果表明:这种复合控制方法运用在大惯量、运动非对称飞轮系统中是可行的,同单一模型控制相比,在其他指标变化很小的情况下响应时间减少约12%。
- 郭维城李正刚黎海文白越贾宏光吴一辉
- 关键词：惯性环节复合控制
- 直流无刷电机位置跟踪的模糊PID控制被引量：15
- 2008年
- 为了设计高精度的直流无刷电机伺服控制系统,性能优良的位置跟踪控制器是其重要保障。基于直流无刷电机的工作原理,运用Matlab/Simulink建立其自动位置跟踪控制系统的计算机仿真模型,系统的电流和速度环采用PI控制,结合PID控制和模糊控制设计了系统位置环的模糊PID控制器。数字仿真结果表明,模糊PID控制的动静态特性优于传统单一的PID控制,论文的研究工作对设计性能优良的直流无刷电机控制器具有借鉴意义。
- 郭雪梅贾宏光冯长有
- 关键词：无刷直流电机位置跟踪控制模糊PID计算机仿真
- 风场环境下的飞行器参数计算平台被引量：2
- 2009年
- 飞行器参数计算平台是飞行器研制过程中的重要支撑技术之一。为了准确计算风场环境下的飞行器参数,研究了风场环境下飞行器参数计算平台的建立方法。分析影响飞行参数的各个分系统,建立了飞行器参数计算平台的理论框架。研究了大气风场,分析其对飞行轨迹的影响。然后,在Simulink环境下进行建模,采用C MEX S-function编程实现了复杂的飞行力学运动方程组。最后,在统一接口参数的基础上,进行子模块的封装,并且将各分系统的子模块通过参数驱动进行连接,建立飞行器参数计算平台。通过对某滑翔飞行器进行性能验证仿真实验以及对某无控飞行器进行的风场干扰仿真实验,证明了平台计算稳定,最小计算步长可达到1ms,并且可以精确地模拟风场,计算风场环境下的飞行器参数。最后将某无控飞行器仿真轨迹与外场飞行实验结果进行了对比,结果表明射程相对偏差为0.44%;最大高度相对偏差为1.8%。参照航天工业标准QJ1997-90可以证明,该平台方案建模合理可靠,满足工程应用要求。
- 纪勇厉明贾宏光陈娟王一凡陈长青
- 关键词：飞行参数SIMULINK
