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  • 简介:设计了一种实验转台测试系统,主要用于在实验室环境下验证石油钻井旋转导向工具可行性并测试其性能参数。提出了总体方案,设计并完成了系统关键组成部分:两轴手动转台、合力测试仪、惯性测量模块、信号处理系统,完成了计算参数和姿态误差角测试实验。实验结果表明,所设计各部分工作正常,满足系统总体要求。这为将来石油钻井导向工具井下实验打下很好基础。

  • 标签: 石油钻井 旋转导向工具 实验转台 惯性测量
  • 简介:为使测量加速度计传感器小型化,且不受电磁干扰,根据GRIN透镜在1/4波节处具有入射光线与出射光线成中心对称特性[1],首次提出并研制了采用GRIN透镜制成微型光纤加速度计.闭环负反馈电路设计技术被应用于该加速度计中,使之成为一个具有调宽脉冲再平衡性能新颖加速度测量系统.对该系统进行数字仿真和精度定量分析表明:该光纤加速度计具有测量线性范围宽、精度高特点,可广泛应用于惯性测控系统中.

  • 标签: 自聚焦透镜 加速度计 光纤传感器 微位移计 慢性测控 数字仿真
  • 简介:反推力装置能显著减小现代涡轮风扇支线飞机着陆滑跑距离,也会影响到飞机操稳特性和发动机进口流场特性,如果不能很好地和飞机进行匹配设计,则可能危及飞行安全.文章对某型尾吊布局民机全机着陆叶栅式反推力装置打开构型进行了CFD数值模拟,并对发动机反推装置打开与全机匹配问题进行了评估,结果显示,Mach数0.09可作为该型民机反推装置安全使用截止速度.

  • 标签: 尾吊布局 叶栅式反推力装置 全机着陆构型 数值模拟
  • 简介:阐述了“光纤惯性测量装置”测试要求、测试系统功能特点和设计方案,对该系统进行了软硬件设计,分析了测试程序特点。通过对软硬件进行部分修改,该系统可以完成不同类型惯性测量装置误差建模和综合测试。

  • 标签: 开环光纤陀螺 惯性测量装置 测试系统 设计
  • 简介:介绍了基于GPS、GPRS技术远程管理终端设备设计方案。采用uC/OS实时操作系统协调各个任务并行处理;描述了利用LPC系列单片机接收GPS输出定位信息解析方法;运用CAN总线获取车辆运行和故障信息,并给出了具有抗干扰功能cAN总线设计电路图;阐述了利用中国移动GPRS公用无线网络,与internet上服务器进行通讯实现方法.实践证明,在某型挖掘机上该方案能有效利用internet远程获取挖掘机车辆定位信息、运行参数和故障信息,并且采用了多种抗干扰设计,具有更高可靠性。

  • 标签: 远程管理 故障诊断 GPS GPRS CAN总线
  • 简介:针对随机时滞和异步相关噪声情况下状态估计问题,提出了一种改进高斯滤波算法(GF),并给出了其适用于高维系统实现形式—随机时滞和异步相关容积卡尔曼滤波器(CKF-RDCN)。首先,通过满足Bernoulli分布互不相关随机序列,来描述系统观测数据中可能存在随机时滞现象,将量测噪声作为状态变量用以实现对观测时滞后验概率密度估计。其次,利用一阶斯特林插值公式来近似估计,由于过程噪声和量测噪声异步相关,而导致含有随机变量多维积分问题。最后,依据三阶球径容积法则,给出了CKF-RDCN滤波算法详细设计。此外,经典GF算法是所提出改进GF算法特例,其作为一个通用非线性滤波算法框架,根据不同后验概率密度估计方法,可以有不同实现形式。仿真结果表明,相比于扩展卡尔曼滤波算法(EKF)以及容积卡尔曼滤波算法(CKF),CKF-RDCN在解决含有观测时滞和相关噪声系统状态估计问题时,具有更高精度和更好数值稳定性。

  • 标签: 非线性滤波 高斯滤波 随机时滞 相关噪声 容积卡尔曼滤波
  • 简介:对于目前级联式SINS/GNSS组合导航系统来说,其卡尔曼滤波器输出校正方式不能深入到捷联解算内部,无法抑制平台姿态误差发散,也无法校正惯性器件误差,因而在该方式长时间运行不能控制滤波发散,导航精度随时间下降.为此设计了一种SINS/GNSS级联闭环反馈式组合导航系统,该系统能对SINS位置、速度误差、平台误差及惯性器件误差作出最优估计并实施反馈.通过仿真证明:该系统不仅能提高导航解精度,还在校准同时具有动机座对准能力,满足了长时间导航定位稳定性.

  • 标签: SINS/GNSS级联闭环反馈式组合导航系统 设计 卡尔曼滤波器 惯性器件
  • 简介:本文探讨了三轴转台机械系统设计与计算问题,以惯性三轴测试转台和三轴模拟台为例,确定了多种运转状态下有限元法计算模型,并对其进行了静、动态特性计算,比较分析了计算结果,为合理结构设计提供了重要数据,说明了在三轴转台机械系统设计中有限元法重要性

  • 标签: 三轴转台静、动态特性 有限元
  • 简介:-本文提出一种用于挠性陀螺仪脉冲调宽再平衡回路大力矩电流产生器设计方案并付之实施。该力矩电流产生器由恒流源和H型电流开关组成。我们用集成稳压器设计了一个大电流恒流源。这一新颖设计思想使恒流源精度较容易达到10 ̄(-4)数量级,从而满足了捷联式惯性测量系统总体要求。由于采用了MOS功率场效应管作为H型电流开关电路开关元件,它具有极小由栅级驱动电流引起标度因数和偏置电流误差,所以使本设计具有较高实际工程应用价值。

  • 标签: 挠性陀螺仪 恒流源 伺服回路 集成稳压器 大力矩 产生器
  • 简介:本文研究了某型号飞机上GPS/平台惯性组合导航系统中降阶卡尔曼滤波器设计方法;提出一种降阶滤器结构,并讨论了模型误差伪随机噪声补偿方法。采用蒙特—卡洛分析法对降阶滤波器实际误差进行了数字仿真,结果表明,本文提出这种降阶滤波器能保证组合系统导航精度,而且具有实际使用价值

  • 标签: 降价滤波器 计算机模拟
  • 简介:从理论上推导了声学超表面对平面声波作用模型,该理论模型计及声波高阶衍射模态,从而能够计及超表面微结构之间声学干扰.通过与数值结果对比,该模型预测反射频率精度得到了一定程度提高,并能够分辨出相邻孔声场之间耦合模态.讨论了声学超表面吸声特性与阻抗特性对高超声速边界层内Mack第2模态抑制机理,研究发现通过设计超表面阻抗特性,使得入射声波与反射声波在壁面处相位相反,同样可以抑制Mack第2模态.基于理论模型,分别优化设计得到最优微结构几何尺寸,并通过对Mach6平板边界层流动进行稳定性分析,验证了超表面不同声学特性抑制效果.

  • 标签: 声学超表面 Mack第2模态 稳定性分析 高超声速边界层流动 直接数值模拟
  • 简介:石英振梁式加速度计是一种频率输出高精度加速度计。石英谐振器是石英振梁式加速度计关键部件。由于高动态性能要求,在结构设计阶段,必须对其进行模态分析。用模态分析理论和有限元软件工具,进行结构模态分析和谐响应分析,揭示其结构静、动态性能。理论分析和计算机仿真结果表明所设计结构能满足使用要求,同时为改善优化设计效率和质量提供依据和方法。

  • 标签: 加速度计 结构设计 模态分析 石英谐振器
  • 简介:文章以飞行器巡航外形为设计对象,构建了一种新飞行器气动和结构特性评估方法,即结构模型反迭代方法.该方法较传统松耦合静气动弹性方法效率提高了4倍以上.以此为基础建立了一种新飞行器气动/结构耦合多学科优化设计框架,将优化效率提高4倍以上.采用数值求解N—S方程和结构有限元方程方法作为气动和结构学科分析工具,保证了设计结果可信性.算例表明以巡航外形作为设计对象能够获得与传统方法一致飞行器气动与结构特性,以此为基础开展无人机气动外形优化设计也获得了良好设计结果.

  • 标签: CFD/CSD耦合 多学科优化设计 巡航外形 结构模型反迭代
  • 简介:针对传统压电型声矢量传感器无法兼顾小体积与高灵敏度问题,利用MEMS电容加速度计作为拾振器,实现矢量传感器小型化设计。首先采用机电类比分析方法得到内置加速度计刚硬球体声致振动响应;然后进行硅微电容加速度计选型和参数分析、设定,并设计制作了一只二维球形矢量传感器样机;最后对样机进行了参数测试,结果表明两矢量通道均具有良好方向性,声压灵敏度分别为?185dB和-186dB(1kHz,0dBref1V/μPa),通道间相位差与理论值保持一致,验证了利用MEMS电容加速度计设计矢量传感器可行性。

  • 标签: MEMS电容加速度计 声矢量传感器 小型化设计 机电类比
  • 简介:提出了一种高性能氮化铝(AlN)差分谐振式加速度计结构。通过引入两级微杠杆来放大质量块惯性力,提高灵敏度;采用"I"形支撑梁来降低横向灵敏度;利用差频检测方案降低温度共模误差影响。该加速度计主要由质量块、支撑梁、双级微杠杆和谐振器组成,并通过理论分析和有限元仿真优化了它们结构参数。模态分析表明两个谐振器基频大约为373.3kHz,与干扰模态频率差大约为9.4kHz,有效地实现了模态隔离。根据灵敏度仿真结果,AlN差分谐振式加速度计灵敏度64.6Hz/g,线性度为0.787%,横向灵敏度为0.0033Hz/g。热仿真的结果表明单个谐振器温度灵敏度约为490Hz/℃,加速度计输出差频温度灵敏度为–0.83Hz/℃,证明了差频检测方案可以降低温度共模误差影响。上述所有仿真结果验证了该加速度计结构设计可行性。

  • 标签: 谐振式加速度计 氮化铝 微杠杆 支撑梁 差频检测
  • 简介:介绍了由可编程逻辑器件集成数字预滤器(prefilter)设计原理,该预滤器用于滤除某些输入信道尖峰或毛刺干扰,提供了其IP软核(SoftCore)状态机模型、原文件和仿真结果.设计软件中状态变量安排合理,换用其它器件或采用其它开发软件平台也不会造成上电紊乱,占用编程资源很少,模块具有简洁稳定性和可移植性.

  • 标签: 数字滤波器 可编程逻辑器件 集成 设计 状态机模型 IP软核
  • 简介:针对传统无陀螺捷联惯导系统角速度求解复杂,解算效率低,惯性元件安装精度要求高等问题,提出一种新型无陀螺捷联惯导导航方案,将8-UPS型并联式六维加速度传感器作为其惯性元件,直接测量出运载体六维绝对加速度。基于矢量力学理论,推导了其惯导基本方程;通过数值积分运算来提取载体线运动参量;运用空间几何理论建立姿态方程,实时更新捷联矩阵以获取载体角运动参量,从而完成了导航建模与解算。仿真结果表明该系统能满足航行体中精度实时导航要求,是有效可行。与同类导航相比,该系统具有结构紧凑、解算效率高、物理模型误差敏感性低等优势。

  • 标签: 无陀螺捷联惯导 六维加速度传感器 导航解算 惯导基本方程 姿态更新
  • 简介:针对用于快速传递对准的卡尔曼滤波器阶数高,计算量大,滤波更新率低,鲁棒性差及对准精度不高等问题,提出采用联合强跟踪Kalman滤波器进行快速传递对准。文中设计了联合强跟踪Kalman滤波器结构和算法,同时利用改进Elman网络进行信息分配系数自适应调节,以实现融合信息在各子系统中自适应分配。仿真结果表明,该滤波器不仅提高了解算速度,而且提高了系统鲁棒性和对准精度。

  • 标签: 快速传递对准 联合滤波器 强跟踪滤波器 ELMAN网络
  • 简介:针对硅微振梁式加速度计输出频率随环境温度漂移问题,提出了抗温漂硅微结构设计方法及相关工艺,降低了环境温度对输出影响,在室温条件即可达到一定精度。通过建立“硅-玻璃”和“玻璃-陶瓷”耦合模型,分析了造成硅微振梁式加速度计温度漂移原因。然后提出了“抗温漂耦合设计微结构和“半粘结封装”封装工艺,降低了耦合模型中理论温漂。利用加工出原理样机进行实验,结果显示,采用抗温漂结构设计及封装工艺原理样机,输出频率温漂系数为-3.5×10-6/℃,室温下零偏稳定性为72.0μg。实验验证了抗温漂理论可行性,可以满足室温下高精度硅微振梁式加速度计设计要求。

  • 标签: 硅微振梁式加速度计 温度漂移 抗温漂耦合设计 半粘结封装
  • 简介:提出了一种在带有反转平台精密离心机上标定陀螺加速度计误差模型二次项系数K2D-最优试验方案。应用该D-最优试验方案,通过重复试验,能够在测试点最少情况下获得高测试精度,实现陀螺加速度计误差模型系数最优(D-最优)辨识。推导了测量随机误差、试验方案测试点、测试点重复测试次数以及误差模型系数方差之间关系式。精度分析结果表明,应用D-最优试验方案,采取重复试验方法,能够有效地减小二次项系数K估计量方差,从而提高K辨识精度。

  • 标签: 陀螺加速度计 离心机 反转平台 D-最优设计