张博威
- 作品数：6 被引量：11H指数：2
- 供职机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程电子电信航空宇航科学技术自动化与计算机技术更多>>
- 光电望远镜次镜精调Stewart机构优化标定方法被引量：1
- 2017年
- 针对光电望远镜次镜精调Stewart机构的参数标定问题,在以往标定方法的基础上,首先,提出了在逆运动学模型基础上推导Stewart机构标定模型的方法,避免了正运动学求解析解困难、数值求解效率低且存在误差的问题;其次,对推导出的标定模型求解问题进行了分析,求解了其雅克比矩阵,针对模型系数矩阵不可逆的情况,提出了一种改进的高斯牛顿迭代法及具体的实验步骤;最后,分析了最小二乘原理导致的测量误差对精度影响大的现象,在Matlab中对设计的Stewart机构进行了标定仿真实验,在测量误差为0.1μm以下、标定精度平均提高56倍时,平均精度仅提高7.8倍。对样机进行标定后,位置精度平均提高了30.77倍,姿态精度平均提高了20.73倍。结果表明:该优化标定方法可以得到Stewart机构较精确的结构参数,从而有效提高其位姿调整精度。
- 李治根曹小涛王栋杨维帆张博威
- 关键词：STEWART机构
- 空间相机次镜调整机构的改进布谷鸟标定方法被引量：4
- 2018年
- 为了提高空间相机次镜Stewart型调整机构的定位精度,需要完成机构的精密标定。针对6-PSS Stewart机构,首先依据最小二乘原则,利用驱动残差构建了参数标定模型。其次为提高标定优化问题的全局求解精度,采用自适应路径(Variable Step Adaptive,VSA)及限界处理对单纯形布谷鸟算法进行改进,并应用于标定优化问题求解。数值仿真表明其求解能力并优于单纯型布谷鸟算法。最后,为保证标定的全行程有效性,规划了包含位姿六元素的试验数据采样方法。实验结果表明,经过该方法标定后,位姿采样点处最大位移误差由19.97μm降为9.68μm,最大转角误差由123.84″降为最大8.86″,在非采样点处最大误差与采样点处在同一量级水平。基于上述模型、算法和采样位姿规划的标定方法可有效提高定位精度,且标定结果在全行程区域内有效。
- 王瀚曹小涛赵伟国赵海波杨维帆张博威
- 关键词：空间相机STEWART平台
- 基于FPGA的空间光学遥感器的步进电机控制被引量：6
- 2017年
- 遥感技术是空间观测的技术,航天光学遥感器在国家安全保障、气象预报、灾害监测等方面正发挥着巨大的作用。在轨飞行过程中,为了更高质量地完成工作任务,不可避免地要对活动部件进行调节。步进电机具有较高的开环控制精度,控制简单,输出力矩稳定。为了满足精度较高和稳定的力矩,实验提出四相八拍的控制方案,采用FPGA作为步进电机的控制器,设计斩波调整的方案调整电压和硬件电流闭环的方案调整电流,设计驱动板的硬件电路,最后通过软件实现参数测量。系统提高了步进电机控制的精度,改善了力矩的稳定性,为遥感器的活动部件控制提出了新的方案。
- 张博威曹小涛徐文生何云丰
- 关键词：空间光学遥感器
- 天问一号高分辨率相机高可靠图像存储电子学系统
- 2022年
- 为了解决天问一号高分辨率相机拍摄时高输出图像数据率与火地间数据传输速率带宽低的问题,设计了一套以NAND Flash为存储介质,以FPGA为控制核心的图像存储电子学系统。设计对NAND Flash同时使用并行处理和4级流水技术,满足了相机图像高数据率存储要求。为了保证图像存储系统的可靠性,针对NAND Flash存在坏块的问题,对文件存储系统进行存储区划分并建立了坏块替换机制;同时,为了避免Nand Flash原始误码率和空间单粒子辐射效应的影响,提出了12×4 bit Hamming校验策略,并将校验码分割与图像数据进行存储;试验结果表明,设计的图像存储电子学系统,单通道最高实时图像存储数据率达到1 276 Mbps,实现了图像数据的可靠存储,可对12×4 bit单元的图像数据实现1 bit纠错,满足载荷任务的研制需求。
- 何云丰王栋王征王征张博威张博威
- 关键词：流水线
- 天问一号高分辨率相机反熔丝FPGA软件系统设计
- 2022年
- 天问一号执行的任务属于深空探测任务,其上高分辨率相机主控单元工作时间较长,为了提高主控FPGA的抗单粒子效应及可靠性,选用反熔丝FPGA进行软件系统设计。其中,主控FPGA管理的调焦单元、时间码守时校时等功能为安全关键项目。为提高软件的健壮性,主控FPGA根据调焦机构的光机结构,设计基于加减速曲线的二细分控制方法,在满足调焦速度的前提下,避开机构共振频率,实现步进电机驱动调焦机构平稳的运转;同时,天问一号环绕器在环火段位置时,高分相机需要执行拍摄任务,拍摄指令为延时指令,对时间有较高要求,在此基础上主控FPGA设计时间码守时校时功能,确保高分相机在任务段精确执行拍摄任务。实验结果表明:调焦机构速度爬升时间为112.2 ms;时间守时的精度为1.25 s。实现了调焦单元的平稳运行和可靠的守时系统。
- 张博威王栋何云丰闫得杰关海南吴凡路
- 关键词：步进电机
- 基于FPGA的电机多级细分控制系统、方法及存储介质
- 本发明属于电机控制技术领域，公开了一种基于FPGA的电机多级细分控制系统、方法及存储介质。所述系统包括FPGA控制模块以及电机驱动控制器；FPGA控制模块，用于从上位机获取用户指令并根据用户指令获得期望转速；FPGA控制...
- 张博威王栋曹小涛
- 文献传递
