陀螺稳定平台

摘要： 针对某型陀螺稳定平台目前仍然采用模拟稳定电路的问题,设计了陀螺稳定平台数字稳定硬件电路.数字稳定硬件电路采用DSP处理技术、24位高精度AD采集技术及H桥功率放大技术.实验结果表明,该电路能满足各种性能指标要求.该电路的实现为后续自适应控制理论、数字化及智能化控制技术应用于陀螺稳定平台奠定了硬件基础.

摘要： 针对某型液浮陀螺稳定平台测试系统相对比较复杂、自动化程度不高的问题,提出将LXI总线技术和IVI技术应用到液浮陀螺稳定平台测试系统中,研制了自动化测试系统;LXI总线技术和IVI技术的应用降低了系统的开发难度,提高了系统的测试精度和可靠性,具有很好的可扩展性;该系统能很好地完成液浮陀螺稳定平台各项功能和精度的测试.

摘要： 动中通作为一种重要的卫星通信技术受到越来越多的关注,在军民用领域具有广阔的应用前景.本文设计了一种基于ARM和MEMS陀螺的低成本天线伺服控制系统,该系统采用伺服电机作为驱动元件提高系统的快速响应能力,采用俯仰补偿和信标搜索相融合的控制算法提高系统的精准对星能力.该系统已完成产品研制和相关试验,具有良好的性能和工程应用价值.

摘要： 主要针对陀螺稳定平台的单轴控制系统的快速性和鲁棒性进行研究.采用滑模变结构与神经网络结合的方法对陀螺稳定平台进行控制.由于传统滑模变结构方法的模型估计不准确,会导致抖振问题.提出了采用RBF神经网络逼近模型未知部分的神经网络滑模变结构控制方法.实验证明,采用该方法可以有效提高系统的快速性和鲁棒性.针对陀螺稳定平台单轴控制系统,该方法对角位置跟踪的时间为0.3s,角速度跟踪时间为0.6s.其中,角位置跟踪的最大误差为0.0073,且在1 s时,误差收敛到零的一个邻域内.

摘要： 为保证在仿真分析中对陀螺稳定平台静、动态性能分析的准确性,必须建立仿真度高而且计算简单的有限元模型.针对平台上零件数量多、种类多、连接形式多的特点,研究建立平台有限元模型的关键技术.分别对轴承、电机、电位计、轴、杆以及零件之间的各种连接作出了合理的简化处理,选取适合的单元种类划分网格,选取满足刚度和强度要求的材料,建立了符合仿真要求的平台有限元模型.为平台静、动态性能分析及结构优化奠定了良好的基础,也为多种零件、多种连接的有限元计算模型简化提供了参考.

摘要： Gyroscope based stabilized platform is an important instrument in the field of gravity measurement .And high precision rotary control technology is one of the core technologies of stabilized platform .PID control system plays an impor-tant role in the field of industrial control for its reliability and feasibility .But ,there exists a contradiction between rapidity and accuracy in the traditional PID control system .In order to compromise the contradiction in the stabilized platform sys-tem ,considering the special requirements for gravity measurement stabilized platform control ,a genetic algorithm based a-daptive control method for the the stabilized platform is proposed in this paper .Simulation experimental results show that compared with traditional PID control system ,the proposed algorithm owns the advantages of low strikes ,good robustness and good dynamic process .%陀螺稳定技术是重力测量领域的一项重要技术，而高精度旋转控制是其核心技术之一。 PID 控制技术凭借其可靠性好、可行性强等优势在目前的工业控制领域占有重要地位。但是传统 PID 控制系统存在快速性和准确性的矛盾。为了解决陀螺稳定平台 PID 控制过程中的这一矛盾，并考虑到重力测量稳定平台的特殊控制需求，研究了一种基于遗传算法的稳定平台自适应控制算法。仿真实验结果表明，相对与传统 PID 控制系统，论文提出的算法具有小冲击、动态过程好、鲁棒性好等优势。

摘要： 分析了影响陀螺稳定平台隔离控制精度的主要因素,包括被控系统模型中的未建模部分、状态的随机扰动以及输出信号的测量噪声等.研究了综合解决各方面影响因素的控制方案以进一步提高陀螺稳定平台隔离精度.针对上述影响因素,设计一个两步控制策略.第一步,利用自抗扰对系统中未建模部分进行观测及其前向补偿,将自抗扰控制中的反馈控制设计为PID控制,以实现抗平台扰动的调节控制;第二步,利用Kalman滤波器对系统中的状态扰动及测量噪声进行滤波消除.详细描述了提出的控制策略并对其性能进行了系统仿真实验及参数优化.结果表明,该方案在幅值为3°、频率为1/6 Hz的载体扰动下能达到4.61％的隔离度,与非线性摩擦力建模辨识及其前向补偿策略控制实际陀螺稳定平台达到的隔离度的最好值9.39％相比,文中提出的控制隔离性能提高了50.9％,具有更高的实用价值.

摘要： 陀螺稳定平台,也称为惯性平台或者陀螺平台,简而言之,就是通过对陀螺仪特性的利用,来保证平台台体方位稳定的一种装置。陀螺稳定平台主要用于对运动载体姿态进行测量或者对载体上的部分设备起稳定作用,无论航天器、舰船、飞机或者导弹,都离不开对陀螺稳定平台的运用。该文就在陀螺稳定平台的基础上,研究设计了性价比相对较高的一种陀螺稳定平台,即低空遥感小型三轴陀螺稳定平台,这种平台不仅精度高、稳定性强,而且成本相对较低,非常适用于测绘领域。

摘要： Considering the effect of gyro output noise in a velocity loop control system on a gyro‐stabilized platform , the adaptive strong tracking Kalman filter with iterative estimation of system parameter perturbation was designed .Combined with the model reference adaptive control (MRAC) system ,the disturbance isolation performance of the system with the Kalman filter designed was studied by means of comparative simulation experiments with PI control system .The results show that the adaptive strong tracking Kalman filter proposed may further improve the isolation performance of the disturbance control system ,and that especially in the case of half compensated non‐linear friction as unmodeled uncertainty , not only can the designed filter work stably ,but the isolation performance of MRAC system and PI control system can also be improved significantly .%考虑陀螺稳定平台速度环控制系统含有陀螺测量噪声，设计了带有系统参数扰动迭代估计的自适应强跟踪卡尔曼滤波器，并与模型参考控制系统相结合，然后将其与现有的PI控制系统进行扰动隔离性能的系统仿真对比实验及其结果分析。实验结果表明，所提出的自适应强跟踪卡尔曼滤波器可以进一步提高扰动控制系统的隔离度性能，尤其在把非线性摩擦力补偿一半的情况作为未建模的不确定因素影响情况，所设计的滤波器不但能够稳定地工作，而且模型参考自适应控制系统和PI控制系统的隔离度性能都有明显的提高。

摘要： 针对陀螺平台视轴稳定系统快速隔离扰动、稳定视轴的要求，设计了以挠性速率陀螺为核心的两轴陀螺稳定平台。结合某光电侦查导引系统设计过程，在多环路从属控制结构中引入内模控制，使位置环、速度环、电流环顺序依次投入运行，以快速的内环路有效抑制干扰，而主环路仍以窄带宽保证跟踪精度，达到了良好的控制效果，满足了高精度光电侦查导引系统对陀螺稳定平台快速性和稳定性的要求。%In view of the requirements of isolating disturbances and stabilizing visual axis of gyro stabilization system platform,a two-axis gyro stabilized platform centering on the rate gyro was designed.Based on the design process of a photoelectric detection guidance system,introduce the internal model control to the control structure including multi⁃ple closed-loops,to make position-loop、rate-loop、current-loop work in turns.Use the high speed inside loop to iso⁃late the disturbance,and the main loop uses the narrow bandwidth to guarantee the precision.Good control effects have been achieved,and it meets the demands of fastness and stability of high precision photoelectric detection guid⁃ance system on gyro stabilizing platform.

摘要： 针对传统机电式机载摄像稳定平台结构笨重灵活性差等缺点,新型陀螺稳定平台在结构上采用微机械陀螺和伺服直流电机增减速的三轴机构,采用自动化---PID算法对平台进行控制,通过试验显示,其具有良好的动态和稳态性能.本文在介绍了陀螺稳定平台基本原理的基础上,着重分析讲解了陀螺稳定平台的电器结构以及PID算法如何在程序上的实现.该陀螺稳定平台有效解决了传统机电式摄像稳定平台控制不准确反应速度慢等问题,使得它在稳态精度和响应速度上都有了很大的提高.

摘要： 陀螺稳定平台是现代电子侦测系统中的核心部件之一，主要用于隔离载体的扰动同时保持其稳定性，为放置在平台上的光电探测器等测量元件提供准确的惯性空间指向，是构成整个电子测控系统的基石.为了消除陀螺稳定平台中的非线性摩擦力扰动、未建模部分以及随机噪声对陀螺稳定平台精度的影响,设计了一个基于系统速度输出的扰动观测器,用来实时观测估计出平台模型中的除线性模型以外的所有扰动因素.在观测器的设计过程中,考虑平台的正负向不对称模型的差异,建立一个统一模型,将由统一模型和实际系统模型之间的差异归于未建模部分,通过速度观测器的实时估计和补偿来解决.根据实验结果对速度观测器进行了进一步的改进,消除了过零时的非线性误差;同时引入卡尔曼滤波器,滤除平台中存在的随机噪声.通过系统仿真实验验证所设计出的速度观测器性能的优越性.

摘要： 本文研究两轴四框架结构下的机载光电陀螺稳定平台速度系统载体扰动的隔离控制。以内方位速度环为例，对其进行建模与控制器设计。在对内方位速度环各模块详细分析的基础上，利用实验建模与机理建模相结合的方法建立其速度模型，针对对平台稳定精度影响最为主要的非线性摩擦力矩进行前馈补偿的控制器的设计与实验分析，并且在对关键非线性部分已补偿的基础上，进行带有非线性摩擦力前馈补偿的多种线性控制器的设计；在进行了每一种控制系统的仿真实验及其结果性能对比分析的基础上，设计出最终满足性指标要求的实用的控制器。

摘要： 在对陀螺稳定平台构型介绍的基础上,完成了稳定平台的数学模型建立,通过对单神经元模型及其学习规则的分析,完成了单神经元自适应PID算法的设计,并利用数学仿真对算法进行了验证和分析.

摘要： 接触网动态检测中CCD相机同定在检测车项部,检测车运行时振动影响了测量精度.隔离检测车运行振动保持CCD相机视轴相对地面稳定是提高测量精度的有效方式.为有效隔离检测车振动,以已有三轴陀螺稳定平台研究为基础,对稳定平台环架式机械结构和伺服控制回路进行了设计,环架驱动信号得到了有效分配,双速度环控制回路提高了伺服系统的抗干扰性和鲁棒性.稳定平台能有效隔离检测车振动.

摘要： 陀螺稳定技术是重力测量领域的一项重要技术,而高精度旋转控制是其核心技术之一.PID控制技术凭借其可靠性好、可行性强等优势在目前的工业控制领域占有重要地位.但是传统PID控制系统存在快速性和准确性的矛盾.为了解决陀螺稳定平台PID控制过程中的这一矛盾,并考虑到重力测量稳定平台的特殊控制需求,研究了一种基于遗传算法的稳定平台自适应控制算法.对控制系统各环节进行了建模;针对控制系统结构,设计了双环控制回路;基于遗传算法,对PID参数进行整定;最后设计了适用于重力测量稳定平台的自适应控制策略.仿真实验结果表明,相对与传统PID控制系统,本文提出的算法具有小冲击、动态过程好、鲁棒性好等优势.

摘要： 分析了陀螺漂移引起光电探测系统图像平动的原因,提出了采用灰度投影算法对陀螺漂移进行检测的方法,最终通过控制计算机自动完成对陀螺漂移的补偿,并进行了实验测试.

摘要： 系统分析了陀螺声音对平台性能的影响,提出间隙变化是导致陀螺声音变大的重要因素,进而通过提高零件的装配一致性,从而避开由于陀螺故障导致平台的失效.最后通过建立陀螺稳定平台系统陀螺声音测试系统,试验验证了理论分析的正确性和改进措施的有效性,改善了稳定平台的可靠性.

摘要： 讨论了一种由两个光纤陀螺与两个石英加速度计构成的两轴稳定平台,着重对光纤陀螺在稳定回路中应用进行了分析与设计,并针对光纤陀螺较为特殊的随机游走误差,对稳定系统的影响进行了分析.

摘要： 讨论了一种由两个光纤陀螺与两个石英加速度计构成的两轴稳定平台,着重对光纤陀螺在稳定回路中应用进行了分析与设计,并针对光纤陀螺较为特殊的随机游走误差,对稳定系统的影响进行了分析.

摘要： 本发明提供一种陀螺稳定高清摄影系统的稳定平台轴系结构及其装配方法，该轴系结构其包括叉臂、中间壳体、O型俯仰框、电机侧轴系模块和旋变侧轴系模块，左叉臂和右叉臂结构完全对称，具有相同轴孔，与中间壳体构成U型臂，O型俯仰框套在U型臂内侧，旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别与叉臂骨架外圈相配。其装配方法包括：先将左叉臂、右叉臂与中间壳体组装成U型臂；然后将O型俯仰框套在U型臂内侧；其次将旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别滑入左、右侧叉臂骨架外圈；再将旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别与O型俯仰框连接。本发明实现了轴系结构的模块化，不仅缩短设计周期,而且单个零件适配性高，适合大规模批量生产，降低零件加工生产成本。

摘要： 本发明公开了一种基于光纤陀螺的稳定平台稳定方法，其具体步骤为：搭建基于光纤陀螺的平台稳定系统，包括：载车（8）、稳定平台（6）、上位机（1）、陀螺信号采集电路（3）、模数转换电路（2）、伺服驱动器（4）、交流永磁同步电动机（5）、光纤陀螺（7）。陀螺信号采集电路（3）采集光纤陀螺信号并将光纤陀螺信号送给上位机（1）；模数转换电路（2）将稳定控制信号输出给伺服驱动器（4）；伺服驱动器（4）带动交流永磁同步电动机（5）转动；交流永磁同步电动机（5）带动稳定平台（6）运动；至此，实现了基于光纤陀螺的稳定平台稳定。本方法稳定精度可达5mrad，平台稳定时间可达48小时。

摘要： 本发明提供一种陀螺稳定高清摄影系统的稳定平台轴系结构及其装配方法，该轴系结构其包括叉臂、中间壳体、O型俯仰框、电机侧轴系模块和旋变侧轴系模块，左叉臂和右叉臂结构完全对称，具有相同轴孔，与中间壳体构成U型臂，O型俯仰框套在U型臂内侧，旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别与叉臂骨架外圈相配。其装配方法包括：先将左叉臂、右叉臂与中间壳体组装成U型臂；然后将O型俯仰框套在U型臂内侧；其次将旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别滑入左、右侧叉臂骨架外圈；再将旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别与O型俯仰框连接。本发明实现了轴系结构的模块化，不仅缩短设计周期,而且单个零件适配性高，适合大规模批量生产，降低零件加工生产成本。

摘要： 本发明公开了一种基于光纤陀螺的稳定平台稳定方法，其具体步骤为：搭建基于光纤陀螺的平台稳定系统，包括：载车（8）、稳定平台（6）、上位机（1）、陀螺信号采集电路（3）、模数转换电路（2）、伺服驱动器（4）、交流永磁同步电动机（5）、光纤陀螺（7）。陀螺信号采集电路（3）采集光纤陀螺信号并将光纤陀螺信号送给上位机（1）；模数转换电路（2）将稳定控制信号输出给伺服驱动器（4）；伺服驱动器（4）带动交流永磁同步电动机（5）转动；交流永磁同步电动机（5）带动稳定平台（6）运动；至此，实现了基于光纤陀螺的稳定平台稳定。本方法稳定精度可达5mrad，平台稳定时间可达48小时。

摘要： 一种陀螺稳定高清摄影系统的稳定平台轴系结构，该轴系结构其包括叉臂、中间壳体、O型俯仰框、电机侧轴系模块和旋变侧轴系模块，左叉臂和右叉臂结构完全对称，具有相同轴孔，与中间壳体构成U型臂，O型俯仰框套在U型臂内侧，旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别与叉臂骨架外圈相配。其装配方法包括：先将左叉臂、右叉臂与中间壳体组装成U型臂；然后将O型俯仰框套在U型臂内侧；其次将旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别滑入左、右侧叉臂骨架外圈；再将旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别与O型俯仰框连接。该结构实现了轴系结构的模块化，不仅缩短设计周期,而且单个零件适配性高，适合大规模批量生产，降低零件加工生产成本。

摘要： 本发明提供了一种陀螺稳定平台与姿态基准的集成设计方法，针对航空遥感系统中成像载荷独立设计的应用需求，将陀螺稳定平台与姿态基准进行集成设计，即能完成对成像载荷运动参数的高精度测量，又使成像载荷能进行独立设计。本发明首先根据陀螺稳定平台各框架与成像载荷的运动关系，设计惯性敏感器件在陀螺稳定平台三个框架上的安装方式；然后采集飞行载体惯导以及安装在陀螺稳定平台各框架上惯性敏感器件测得的惯性信息；再利用陀螺稳定平台各框架自转轴处的角度传感器输出的框架间相对角度将惯性测量信息分解、传递至成像载荷；最后应用传递到成像载荷上的惯性信息进行惯导解算，实现对成像载荷运动参数测量。

摘要： 本发明一种数字陀螺稳定平台、在线频率特性软测试系统及方法。数字陀螺稳定平台采用了嵌入式稳定回路计算机+高速串行总线的集散化创新形式，具有平台稳定系统规模小功耗低、控制灵活性和功能扩展性更强的特点。一种数字陀螺稳定平台在线频率特性软测试系统，由陀螺稳定平台和测试PC机两部分组成，使用平台中数字稳定回路计算机实现扫频信号激励、数据采集和缓存等功能，测试PC机采用最小二乘拟合方法，计算稳定平台的幅频特性和相频特性。该软测试系统无任何外加辅助电路和供电电源，台体、内环、外环三条稳定回路的频率特性测试可通过软件切换，切换过程平台无需断电再上电，既降低了测试的硬件成本，同时测试方法简单灵活、过程数据可追溯。

摘要： 本发明涉及一种三轴陀螺稳定平台的前向像移补偿方法，该方法如下：实时采集飞机的速度和航高并计算速高比；当速高比超过设定值时，控制稳定平台在航空摄影设备每帧图像拍照周期内，在俯仰方向做一次往返运动；稳定平台往返运动过程分为保持初始位置阶段、加速旋转阶段、匀速旋转阶段和返回初始位置阶段。本发明为稳定平台增加了前向像移补偿功能，使稳定平台搭载航空摄影设备可适用于速高比较大的场合，增加了作业效率，提高了测绘精度。

摘要： 本发明公开了一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台及能量回收方法，包括平台板、支架、动力陀螺稳定器、四配流窗口液压泵、两位三通电磁换向阀一、两位三通电磁换向阀二、执行油缸和控制器，动力陀螺稳定器与支架连接，四配流窗口液压泵A口、B口与执行油缸连接，四配流窗口液压泵C口与两位三通电磁换向阀一A口连接，四配流窗口液压泵D口与两位三通电磁换向阀二A口连接，两位三通电磁换向阀一和两位三通电磁换向阀二P口都与油箱连接，两位三通电磁换向阀一和两位三通电磁换向阀二T口都与动力陀螺稳定器连接，控制器与四配流窗口液压泵连接；既保证执行机构工作油压稳定性，又实现无级快速响应来自海浪和海风等不规则的干扰力矩；节能减排。

摘要： 本发明公开了一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台，包括平台板、支架、动力陀螺稳定器、四配流窗口液压泵、两位三通电磁换向阀一、两位三通电磁换向阀二、执行油缸和控制器，动力陀螺稳定器与支架连接，四配流窗口液压泵上的A口、B口与执行油缸连接，四配流窗口液压泵C口与两位三通电磁换向阀一的A口连接，四配流窗口液压泵D口与两位三通电磁换向阀二的A口连接，两位三通电磁换向阀一和两位三通电磁换向阀二的P口都与油箱连接，两位三通电磁换向阀一和两位三通电磁换向阀二的T口都与动力陀螺稳定器连接，控制器与四配流窗口液压泵连接；既保证执行机构工作油压稳定性，又实现无级快速响应来自海浪和海风等不规则的干扰力矩。