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  • 简介:分析了有限差分法曲线贴体坐标系下守恒型控制方程推导过程,认为在离散条件下所采用数学恒等式不成立,推断目前CFD广泛采用齐次方程是原始Descartes直角坐标系下方程近似,提出增加源项非齐次方程作为离散等价方程.采用数值实验研究了源项,结论是大部分情况下源项不等于0,且对数值解影响大于差分格式截断误差,在分析了引起源项非0原因和推导过程后,提出源项离散相容性准则.利用坐标变换系数和守恒型方程对流通量特性,建立了源项隐式计算耦合算法,通过数值实验证明耦合算法有效消除了坐标变换引起误差.

  • 标签: 有限差分法 贴体坐标系 离散近似方程 离散等价方程 源项耦合算法
  • 简介:移动机器人目标检测要求其对特定静止或运动物体进行运动分析及检测。以Voyager-III移动机器人系统为研究对象,实现非理想光照下,对橘红色目标足球运动检测。提出在传统三帧差分法基础上,先利用Markowitz投资组合模型进行足球目标的特征提取,将场地非感兴趣目标中,出现全部像素值发生变化目标去除,再进行图像帧间差分。利用CCD摄像机对比赛环境中足球运动轨迹进行录制,选取具有代表性各帧视频图像、Markowitz算法优化后差分图像和跟踪图像,结果表明跟踪图像不含非目标物干扰,克服了差分图像存在空洞问题,为移动机器人提供了一种实用运动目标检测方法

  • 标签: 三帧差分法 MARKOWITZ投资组合模型 运动目标检测 移动机器人 像素值
  • 简介:采用Born近似的Maxwell方程组积分解形式较少应用于气动光学数值计算,其困难在于对该方程组离散化数值计算.而结合GCV-FFT(GeneralizedconvolutionbyfastFouriertransform)方法,在自由空间传播Rayleigh-Sommerfeld衍射方程数值计算可以达到比较高精度.通过对Green函数及采样系数修正,积分方法可以用于气动光学现象数值模拟.通过在超声速湍流边界层中光束传输数值计算,可以看到一些气动光学效应,如光束偏移破碎,可以用修正GCV-FFT+数值积分方法得到良好模拟.现有的方法可以给出更接近物理本质定量结果.

  • 标签: 散射势积分方程 Born近似 气动光学 非均匀介质层传输
  • 简介:本文针对用22位绝对式光电编码器同时形成速率和位置信号任务,设计了一种实用数字测速方法。从原理上进行了分析,并设计了硬件电路和软件程序。该方法使转台结构紧凑,增加了数字化程度。实践证明了其工程有效性

  • 标签: 光电编码器 速率
  • 简介:为了实际实现具有良好跟踪精度和抗干扰能力惯性平台稳定回路,建立了平台伺服电机离散时间模型,设计了由单片机和高速DSP组成数字控制系统,与惯性平台组成了基于采样数据平台稳定控制回路,研究了离散变结构控制趋近律选取方法,采用改进趋近律设计了离散变结构控制律,提出了一种数字式平台稳定回路离散变结构控制方法,通过实物实验得出了平台伺服电机转轴摩擦力矩模型系数估计值,并将其引入到控制系统中。仿真实验结果表明,该回路系统对于摩擦力矩和系统参数不确定性具有一定抗干扰性能,对于阶跃干扰力矩输入具有良好动态特性,且静态力矩刚度提高到1.2×10^4N·m/rad,系统对于斜坡和加速度输入信号实现了平稳跟踪,跟踪误差最大值分别为0.0056rad和0.0597rad。

  • 标签: 惯性平台 稳定回路 离散变结构控制 趋近律
  • 简介:为了解决目前导航设备维修保障工作中存在维修资源分散、维修效率较低等问题,新建了基于Web导航设备数字维修平台,分别设计了远程查询Agent、远程推理Agent、远程测试Agent等功能子模块。各Agent功能自治,有利于模块化设计和系统扩展。多Agent联合则可以提高系统分布计算能力和整体性能。针对远程查询、推理、测试多Agent通信问题,提出了一种易于实现应用层黑板模型,采用MicrosoftSQLServer数据库表保存黑板消息,作为多Agent信息交换中介。黑板消息读取和写入操作,采用ADO-NET数据库访问驱动来实现,避免了编写复杂会话层通信程序。

  • 标签: 导航设备 远程诊断 黑板模型 多智能体
  • 简介:设计了一种以ARM为核心数字式航向航迹自动操舵仪。在分析系统总体框架基础上,设计了系统硬件结构和软件主程序框图,使用Bang-Bang控制实现舵角随动控制,航向控制使用PID控制。该设计中,360°电位器实现舵角反馈,电子罗盘或电罗经采集航向,GPS给出地理位置信息,电位器及按键输入给定值,液晶显示系统信息,电磁阀驱动液压舵机。该自动操舵仪具有手动操舵、随动操舵、自动操舵和GPS操舵多种工作模式。实验结果表明,该设计方案可行,具有较高实用价值。

  • 标签: 船舶操纵 自动操舵仪 电子罗盘 GPS
  • 简介:结合工程实际,对基于集成光学多功能芯片数字闭环光纤陀螺中死区机理进行理论分析,并进行了实验验证。相位调制器模拟驱动电压信号在数字反馈阶梯波复位作用下能产生不同工作模式,探测器输出微弱信号因此受到幅值和相位均不同电子串扰。以方波调制和四态波调制为例,研究了光纤陀螺中电子串扰作用方式、电子串扰转换方式和形成死区过程问题。在上述基础上,根据需要设计了专门可编程光纤陀螺高速数据采集电路,对死区机理进行了研究试验。最后还从优化陀螺电路印制板设计和优化信号调制解调算法等方面进行阐述,以解决数字闭环光纤陀螺死区问题。

  • 标签: 闭环光纤陀螺 死区 电子串扰 随机过调制技术
  • 简介:分析了数字电压表和数字示波器对惯性测量装置(IMU)模拟输出测量数据.为了减少惯性测量装置模拟输出中干扰信号对模数转换结果影响,设计了数字巴特沃斯滤波器和中值平均滤波器.通过计算机仿真和实测说明:这两种数字滤波方法均可以在几乎不增加硬件条件下提高IMU数字输出精度.

  • 标签: 数字滤波器 惯性测量装置 应用 输出精度 巴特沃斯滤波器 中值平均滤波器
  • 简介:-本文介绍一种适合车载雷达使用数字式寻北陀螺仪。它立足于国内现有条件,以计算罗经原理为基础,采用双位置力反馈平衡法和补角修正技术用以消除陀螺常值漂移影响和在全方位上提高方位角计算精度。

  • 标签: 寻北仪 数字式 陀螺漂移 双自由度陀螺 陀螺经纬仪 方位角
  • 简介:加速度计实现数字化有利于系统集成,但随之引入延时和量化噪声会影响系统控制稳定性及测量分辨率。为保证闭环系统数字化后仍具有足够稳定裕度,分析出了延时主要来源为离散化引入等效时延和检测与控制不同步,并得出其对系统稳定性定量化影响。研究了采样频率及量化噪声对输出影响,提出利用过采样方法可以有效减小量化噪声对闭环系统输出影响,从而可提高系统检测分辨率。最终,建立了进行数字化控制器采样频率定量化选择依据。用Matlab/Simulink进行了仿真并进行了实验研究,仿真结果及实验结果与理论分析能较好吻合。

  • 标签: 闭环加速度计 数字化 延时 量化噪声
  • 简介:介绍了一种基于FPGA+DSP(高速数字信号处理器+现场可编程逻辑门阵列)模块化数字嵌入式接收机系统设计。由天线及前端射频模块完成GPS信号接收、下变频及A/D采样,充分利用FPGA高速并行处理能力和可灵活编程配置特点实现接收机基带相关器和用户接口设计,并结合高速DSP数字信号处理和丰富片上外围设备实现接收机信号处理、导航解算及系统间各部分无缝连接。系统测试结果说明该数字GPS接收机具有功耗低、体积小、集成度高、工作性能稳定特点。

  • 标签: 嵌入式 GPS数字接收机 数字信号处理器(DSP) 现场可编程逻辑门阵列(FPGA) 系统设计
  • 简介:高超声速边界层转捩是高超声速飞行器设计关键基础问题之一.为了研究高超声速边界层转捩,在风洞中,对平板模型进行了M=5实验,在模型中心沿流动方向使用PCB脉动压力传感器对脉动压力时间序列进行采集.文章将本征正交分解(properorthogonaldecomposition,POD)方法引入高超声速脉动压力数据处理中,发展了单点POD分析方法.经验证,使用该方法重构数据均方根(rootmeansquare,RMS)峰值位置可表征转捩位置,实用性强.

  • 标签: 高超声速边界层转捩 脉动压力 单点POD分析方法 第2模态
  • 简介:本文讨论了测试转台全数字化系统设计方法,并成功地应用于某型单轴测试台。实验结果表明,全数字化控制系统设计能够有效避免模拟控制中积分漂移和无刷力矩电机干扰噪音,可保证位置控制精度达到±1",最低平稳速率达到0.0001deg/s。

  • 标签: 测试转台 数字控制 系统设计
  • 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:针对目前使用磁罗经体积重量大,消差操作依赖人工进行不足,提出一种能够自动测校误差数字式磁罗经系统.利用椭圆假设求解数字磁罗经自差及相应误差补偿方法,同时基于GPS信号辅助,将船舶位置信息引入描述地球地磁磁差八阶泰勒多项式中,得到在不同位置时磁差修正值.然后经过计算机处理求得真实航向,完成对数字磁罗经自动消差.

  • 标签: 磁罗经 自差 GPS信号 航向 船舶 动测
  • 简介:本文提出一种GPS动态定位滤波方法。该方法直接从GPS接收机输出定位结果入手,将各种误差因素影响等效为输出定位结果总误差,视为有色噪声,建立线性卡尔曼滤波模型对位置和速度信息进行估计。与以往采用非线性卡尔曼滤波器相比,滤波后定位误差明显减小,且模型简单,系统运算量降低,实时性较好。另外,为了提高滤波器动态性能,还提出了一种有效次优加权自适应卡尔曼滤波算法

  • 标签: GPS 导航 动态滤波 自适应滤波 卡尔曼滤波
  • 简介:在研究环形激光陀螺漂移时,许多文献仅采用Allan方差方法进行误差分析。Allan方差没有包含导航用“零偏不稳定性”项,而实际导航受此项影响很大,因此只能以经典方差来衡量陀螺性能,而把Allan方差仅作为一种辅助手段。通常文献采用Allan方差方法分析时,其噪声在频域表达式(功率谱密度)是建立在频率不同幂次基础上,变换成时域表达式得到各项方差。由于此功率谱密度存在不合理,导致诸多矛盾。文中指出这些矛盾,并以实验数据为证,说明这一分析方法不论是逻辑还是在讨论实验数据时都会产生不合理结果。彻底解决办法将见续文,它提出用各种阻尼振荡频带之和作为噪声功率谱密度。

  • 标签: 激光陀螺 漂移 ALLAN方差 经典方差 功率谱密度
  • 简介:讨论了测试转台中陀螺伺服状态构成原理,提出了一种基于全数字控制陀螺伺服系统实现方案.该方案不仅方便系统参数在线调整,而且可以完成多种不同类型、不同参数陀螺仪伺服实验,目前已经成功地用于某型空气轴承伺服转台,取得了满意结果.

  • 标签: 测试转台 陀螺伺服系统 数字控制 构成原理
  • 简介:为适应自主驾驶车辆高精度、高频率与高可靠性导航要求,提出了一种机器视觉/数字地图/CP-DGPS共同辅助SINS智能车辆组合导航方法,建立了组合导航系统滤波模型。该滤波模型量测信息不仅包括GPS与SINS形成位置与姿态观测信息,还包括机器视觉/数字地图/SINS形成横向偏差观测信息。通过对SINS多重冗余辅助,使得导航系统具备容错能力。仿真结果表明,该组合导航系统能为智能车辆提供其空间位置、速度、加速度与姿态角众多导航信息,并具有100Hz高频输出、厘米级导航精度和容错性能,当GPS较长时间中断时,通过SINS/视觉/数字地图组合仍能为智能车辆提供可靠导航数据。

  • 标签: 智能车辆 自主驾驶 组合导航 信息融合