一种惯性平台等效系统模拟设计方法技术方案

本发明专利技术提供了一种惯性平台等效系统模拟设计方法，其通过差分方程建立平台惯导系统偏航通道的陀螺仪、平台带通滤波器、相敏解调、低通滤波、以及直流力矩电机的模型，并采用函数发生器与统一的干扰与误差模拟时间信号对陀螺测量误差信号、陀螺零位干扰信号、平台脉冲外干扰力矩、平台阶跃外干扰力矩、平台初始条件干扰、陀螺初始条件干扰六种干扰信号进行等效模拟，再通过对惯性平台误差信号的比例积分与超前校正运算得到平台稳定控制信号，并形成闭环，解算在上述干扰下惯性平台的输出信号，提供给测试系统，从而完成测试等效的功能，并实现对不同干扰下的平台输出性能模拟，该方法能够节省经济成本，具有良好的等效品质。具有良好的等效品质。具有良好的等效品质。

【技术实现步骤摘要】
一种惯性平台等效系统模拟设计方法


[0001]本专利技术涉及飞行器惯性导航与平台惯导测试等效领域，具体而言，涉及一种惯性平台等效系统模拟设计方法。

技术介绍

[0002]惯性导航是二十世纪初才发展起来的一种导航方法，是先进的科学技术之一。惯性稳定平台最根本的任务是准确的保持加速度计在空间的位置。精确的保持平台台体坐标系在发射前所给定的初始位置，对确保制导精度有着重要的意义。惯性平台的稳定回路使得飞行器从发射至主动段飞行结束的全部过程中，始终保持瞄准系统和平台系统调平回路在发射前所给定的平台台体坐标系统的初始位置，并使其以良好的动态品质相对于这个初始位置稳定。因此惯性平台的稳定与精度是惯导系统的精度保障。而且惯性平台的分析与测试也是保障飞行器发射任务成功所必须进行的流程；而惯性平台的测试系统也比较复杂，其操作使用人员的培训需要多次对惯导平台开关机操作，如果拿真实的惯性平台来作为测试系统的测试对象，那么多次开关机以及长时间的陀螺通电会降低陀螺与平台的使用寿命与精度，或者带来不必要的损坏，因此研究惯性平台等效器来配合测试系统的使用，在近年来得到了工程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种惯性平台等效系统模拟设计方法，其特征在于以下步骤：步骤S10，设置惯性平台偏航偏差角信号的初始值为0，然后采用差分方程建立陀螺仪模型，得到偏航偏差陀螺角加速度信号，再进行积分得到偏航偏差陀螺角速度信号，再进行积分得到偏航偏差陀螺角度信号；采用函数发生器，生成陀螺测量误差信号与陀螺零位干扰信号；再叠加陀螺测量误差信号与陀螺零位干扰信号；得到平台偏航偏差角测量信号如下：下：下：下：e
2n
(n+1)＝f1(n)R2；φ
y
(n)＝φ
0dy
(n)+e
n
(n)+e
2n
(n)；其中φ
u
(n)为惯性平台偏航偏差角信号；w1为陀螺仪模型的常值频率参数；ε1为陀螺仪模型的常值阻尼参数；φ
2dy
(n+1)为偏航偏差陀螺角加速度信号；φ
1dy
(n+1)为偏航偏差陀螺角速度信号，φ
0dy
(n)为偏航偏差角陀螺直接信号，ΔT为常值差分时间常数；e
n
(n+1)为陀螺测量误差信号；R1(n)为采用函数生成的高斯分布的随机噪声模拟信号；e
2n
(n+1)为陀螺零位干扰信号；R2为常值参数，用于模拟陀螺干扰偏离零位的幅值；f1(n)为零位干扰时间信号，t
a
为陀螺零位干扰的起始时间，为常值参数，t
p
为陀螺零位干扰的持续时间，为常值参数；φ
y
(n)为平台偏航偏差角测量信号；步骤S20，将所述的平台偏航偏差角测量信号进行放大得到偏差角放大信号；再采用差分方程设计平台带通滤波器，滤除放大过程中夹杂的干扰信号，得到平台偏差角加速度带通滤波信号，再进行积分得到平台偏差角速度带通滤波信号，再进行积分得到平台偏差角带通滤波信号；根据所述的平台偏差角带通滤波信号，采用绝对值反向算法建立相敏解调模型，得到平台偏差角带通滤波相敏解调信号，再输入采用差分方程建立的陀螺信号低通滤波器模型，得到平台偏差角低通速率信号，再进行积分得到平台偏差角低通信号如下：φ
ky
(n)＝kφ
y
(n)；(n)；
φ
dt
(n)＝(φ
kyx
(n)
‑
φ
dt0
(n))/T
a
；其中φ
ky
(n)为偏差角放大信号，k为常值放大参数信号；w2为平台带通滤波器的常值频率参数，q2为平台带通滤波器的常值带通参数，φ
2dky
(n)为平台偏差角加速度带通滤波信号，φ
1dky
(n)为平台偏差角速度带通滤波信号，φ
0dky
(n)为平台偏差角带通滤波信号，φ
kyx
(n+1)为平台偏差角带通滤波相敏解调信号；其中T
a
为常值低通滤波参数信号，φ
dt
(n)为平台偏差角低通速率信号，φ
dt0
(n+1)为平台偏差角低通信号；步骤S30，设置惯性平台的输入信号初始值为0，然后将平台偏差角低通信号与惯性平台的输入信号进行比较，得到惯性平台误差信号；将惯性平台误差信号通过超前校正环节，得到平台误差超前信号；并将惯性平台误差信号通过比例积分控制器，分别得到平台误差比例信号、平台误差积分信号，再进行综合得到平台误差比例积分信号；再将平台误差超前信号与误差比例积分信号进行叠加，得到平台稳定控制信号如下：e1(n)＝r
a
(n)
‑
φ
dt0
(n)；u
2a
(n)＝k3e1(n)；u
4a
(n)＝u
2a
(n)+k4u
3a
(n)；u
5a
(n)＝u
1a
(n)+u
4a
(n)；其中r
a
(n)为惯性平台的输入信号，其初始值选取为0；e1(n)为惯性平台误差信号；u
1a
(n)为平台误差超前信号；T4、T5为超前校正环节的常值时间参数；s...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，殷虎，李静，袁胜智，张涛涛，董海迪，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
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