一种基于相关特性的低精度IMU初始方位角对准方法研究

为降低陀螺制造成本,本文针对只需定向而对定位精度要求不高的捷联惯性导航系统,提出了一种两位置对准改进优化方法。该方法基于对准误差与水平X、Y轴陀螺随机噪声在东向投影的相关性,且与惯性导航设备所处的方位角有关的原理,通过在精对准时将惯性测量单元（IMU）转到0°和18 0°,降低Y、Z轴的陀螺精度对初始对准精度的影响,从而实现以较低精度陀螺完成精确初始对准的目的。最终进行了相关仿真试验和实物测试,结果表明,本文提出的方法在Y、Z轴陀螺精度降低50%时,仍能保持初始对准精度不变,进一步验证了本文所提方法的有效性。     

一种基于动态规划理论的捷联惯导系统初始对准方法

以陆地导航为背景,研究动态规划理论在捷联惯导系统初始对准中的应用.采用闭环控制方法,选择惯性导航的误差状态作为系统反馈,用动态规划理论优化控制策略,论述了系统在二次型性能指标下,如何从动态规划理论出发,寻找实现对准策略.     

一种抗基座扰动的捷联惯导系统初始对准方法

将自抗扰控制技术应用于捷联惯导系统的初始对准中,提出了一种抗基座扰动的初始对准新方法. 建立了系统的误差模型,深入研究了该对准方法的精度和速度. 计算机仿真和实际系统试验结果均表明,与传统的Kalman滤波精对准方法相比,该方法对扰动具有很好的跟踪作用,是一种应用在捷联惯导系统中的理想对准方案.     

单级悬浮工作台平面运动测量系统对准误差分析

为了得到单级6自由度悬浮工作台的运动学模型,将非接触驱动和支承等效为由万向联轴器、伸缩杆和平面运动副组成的支链,在移动台转角很小的情况下,平面运动与离面运动相互独立,且不受伸缩杆与基座表面垂直度误差的影响.基于欧拉转动定理,通过计算工作台在2个不同位置时光轴与反射镜镜面交点之间的距离,建立了工作台平面运动测量系统三维对准误差模型.测量误差的分布及其对误差源的灵敏度表明,二维对准误差分析方法忽略的离面对准误差的灵敏度最大可达平面对准误差灵敏度的25%,L形反射镜绕z轴偏转造成的对准误差及镜面垂直度误差是影响测量误差的主要因素.     

远心光路对准误差的分析及光学调整方法

对远心光路中由于孔径光阑位置离焦和接收器检测中心偏心所产生的对准误差导出了误差计算公式并进行了分析,据此提出了消除误差的措施和光学调整的方法。     

捷联式光纤陀螺罗经系统误差分析

对采用光纤陀螺的捷联式罗经系统进行了研究.提出了使用惯性组件旋转调制技术提高光纤陀螺捷联式罗经系统精度的方法,分析了罗经系统的误差特性.针对旋转组件的误差,在系统初始对准过程中,应用限定记忆的Kalman滤波进行状态估计,提高了对准精度.静止基座的初始对准仿真结果表明,航向失准角估计误差均方差为0.159°.     

化工原理实验数据处理方法及误差分析

化工原理实验测量数据多,数据处理比较繁琐。文章采用模块化结构,编制了化工原理课程传热实验数据处理程序,实现了对空气热物性、传热系数、传热准则数等的计算,并进行实验数据误差分析,多元线性回归及方差分析。很大程度上减小了实验测量数据处理的工作量,提高了数据的精确度,能够起到排除主观因素影响,快捷、准确地给出实验结果,指出实验错误,强化实验教学。提高实验效果的目的。     

非整周期采样下电功率测量的误差分析

利用基于相关原理的智能仪器测量周期信号的各种电参数时,由于硬件条件的限制,非整周期采样所致误差无法被完全消除。为了减小该误差,提出一种定量修正方法,以实现电功率的精密测量。该方法以含谐波的电气信号功率测量为例,从时域平均功率定义出发,采用正弦函数的一阶T ay lor展开,推导出因非整周期采样造成的测量误差的解析表达式和相应的修正公式。实验结果表明:恰当地选择采样频率和采样周期数以减小信号周期偏差,且控制初始采样时刻,使电压和电流初始采样值的乘积接近于所测电功率的大小,这些均可在很大程度上降低测量误差。     

考虑齿向修形与安装误差的圆柱齿轮接触分析

提出一种齿向修形的等半径圆弧鼓形齿面新结构,根据齿向修形原理推导出等半径圆弧鼓形齿面方程,构建含安装误差的主动轮鼓形齿与未修形从动轮渐开线齿的接触分析(TCA)模型,给出TCA算法和算例.TCA计算结果表明:齿轮轴线的中心距误差对这种鼓形齿传动的接触轨迹影响很小,鼓形修形量、鼓形中心与齿宽中点的偏差及齿轮轴线的平行度误差都将对齿轮接触轨迹产生较大影响:通过调整修形参数和安装误差可以精确的预控接触轨迹的位置,这对高性能齿轮传动设计制造有较大参考价值.     

基于蒙特卡洛方法的惯性元件误差模型分析

为了减小惯性元件误差对捷联惯导系统的影响,将蒙特卡洛方法应用于惯性元件误差模型的分析,并编制了一套在RTLinux下运行的软件.利用轨迹发生器和导航程序,通过对各误差系数的选择、采用拉丁超立方和对偶变数相结合的抽样方法抽样,分析各误差项对导航精度的影响.在此基础上,提取出简化的误差模型,并对简化模型进行评定,选择符合要求的作为适用模型,从而可以利用该模型进行惯性元件的误差补偿以提高捷联惯导系统精度.惯性元件误差模型分析作为导航系统测试平台的一部分,已经应用于工程实践.     

四轮定位测量误差分析及新方法的研究

目前四轮定位仪的测量由于只能依靠空间几何模型推得的近似线性公式间接测量，而线性公式并不符合车轮实际运动轨迹，因此会产生一定的理论误差。本文对四轮定位测量的误差进行了分析，提出了减少误差的新的测量方法，为生产企业提供了设计参考，为保证汽车维修质量必将起到积极作用、     

电子式互感器误差分析

为提高电子式互感器的测量准确度,研究了其系统中的误差特性。在对其中噪声特点进行分析的基础上,对前级放大器、A/D转换器以及低压侧信号处理系统等单元的误差特性进行了研究,指出了影响系统测量准确度的关键环节。在此基础上,给出了元件选择和系统设计的参照原则,并研制出220 kV电压等级电子式电流互感器样机。试验结果表明:该互感器满足IEC 0.2级测量准确度要求,并且-30℃~ 70℃范围内,测量比差小于±0.1%,角差小于±2′。验证了误差分析的有效性。     

电子式互感器误差分析

为提高电子式互感器的测量准确度,该文研究了其系统中的误差特性。在对其中噪声特点进行分析的基础上,对前级放大器、A/D转换器以及低压侧信号处理系统等单元的误差特性进行了研究,指出了影响系统测量准确度的关键环节。在此基础上,给出了元件选择和系统设计的参照原则,并研制出220kV电压等级电子式电流互感器样机。试验结果表明:该互感器满足IEC0.2级测量准确度要求,并且在-30℃- 70℃范围内,测量比差小于±0.1%,角差小于±2′。验证了误差分析的有效性。     

船用空间稳定型惯导系统静基座误差分析

推导了用于地球表面导航的船用空间稳定型惯导系统误差方程,通过求解静基座状态下的系统误差方程,分析了各类误差源对空间稳定型惯导系统的影响.理论分析及系统仿真实验表明各误差源中只有陀螺常值漂移会引起随时间而发散的误差,其他误差源只引起周期性振荡误差和常值误差,并且空间稳定型惯导系统的位置误差和速度误差以舒勒频率和地球频率进行传播.     

高斯混合粒子滤波器在静基座捷联惯导系统初始对准中的应用

为解决传统粒子滤波算法中影响状态估计性能的采样枯竭问题,提出一种高斯混合粒子滤波(GMPF)算法,基于Sigma点卡尔曼滤波(SPKF)和粒子滤波的特点,采用加权EM算法取代传统粒子滤波的再采样过程,减弱了采样枯竭的影响,增强了算法的估计性能.对捷联惯导系统静基座大方位失准角初始对准的仿真结果表明,该算法的估计精度优于扩展卡尔曼滤波.     

配点型无网格法的误差影响因素分析

基于移动最小二乘原理的无网格法对结果可能产生影响因素有:节点划分疏密程度、权函数的类型、支撑域半径及基函数的类型等.本文主要通过具体弹性体算例分析,说明节点划分疏密程度、支撑域半径等不同因素对加权最小移动二乘无网格法误差产生的影响.最后算例结果表明配点型无网格法的误差的主要影响因素为节点计算中控制点所引入误差多少,及计算形函数的二阶导数所产生的误差.     

线结构光传感器的精度分析及优化设计

文章首先建立了线结构光传感器的数学模型,并通过成像关系分析建立了CCD敏感面积、测量范围及传感器结构参数间的联系,进而对传感器的测量误差进行深入分析。考虑到随机误差在实际应用中不易被修正,所以又建立了与传感器独立结构参数之间的关系,利用最优化方法得出了传感器独立结构参数的最优解,通过仿真法对优化结果进行验证,并给出了设计实例。     

非结构环境下超声波传感器探测原理及其误差分析

针对机器人非结构工作环境,提出了一种基于超声波传感器的探测方法.建立了探测系统的结构模型,阐述了系统的工作原理,研究了测量误差产生的原因.超声波传感器在测量过程中是运动的,存在由运动引起的动态测量误差.此外,测量误差还包括环境温度引起的超声波传输误差和超声波传感器开角引起的误差,它们的综合作用构成了探测系统的综合误差.研究了综合误差与系统的运动参数和结构参数之间的关系,给出了补偿综合误差的方法,为提高系统的探测精度提供了理论依据.仿真结果验证了基于超声波传感器的非结构环境探测误差补偿的必要性.