基于ZYNQ的磁悬浮天平测量系统设计与实现

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作者 陈潮升 许贤泽 +2 位作者 徐逢秋 宋明星 高波 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第2期51-56,共6页

针对磁悬浮天平系统存在设计结构复杂,造价昂贵的局限性同时测量数据漂移,长期测量的精度波动以及依赖于PC端来处理数据的问题,提出了基于ZYNQ的磁悬浮天平测量系统设计,设计运动控制器保证天平高精度定位的稳定性以减小天平托盘位置变... 针对磁悬浮天平系统存在设计结构复杂,造价昂贵的局限性同时测量数据漂移,长期测量的精度波动以及依赖于PC端来处理数据的问题,提出了基于ZYNQ的磁悬浮天平测量系统设计,设计运动控制器保证天平高精度定位的稳定性以减小天平托盘位置变化对驱动电流测量的影响,同时设计的小型ZYNQ系统完成AD、DA接口传输数据并在soc中完成数据的处理,回避了传统测量系统依赖PC端处理数据且受到PC端供电电源波动噪声而对测量精度产生的影响等缺点,以及通过修正算法抑制长时间测量所可能产生的数据漂移。实验结果表明:基于ZYNQ的磁浮天平测量系统优化了设计结构且造价低的同时保证了磁悬浮天平测量精度,有效抑制长时间测量带来的噪声和漂移。 展开更多

关键词 磁悬浮天平 ZYNQ 定位控制 漂移抑制

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风洞磁悬挂天平控制问题研究 被引量：3

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作者 余龙华 杨泉林 +1 位作者 尹力明 罗辉 《流体力学实验与测量》 CSCD 1997年第4期51-56,共6页

风洞磁悬挂天平将为风洞试验提供新的途径，本文首先简单介绍了磁悬挂天平的基本原理，然后详细研究了其控制问题，最后讨论了与控制有关的有待进一步研究的一些问题。

关键词 风洞 磁悬挂天平 控制 气动实验

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磁悬挂天平校准关系的非线性拟合 被引量：2

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作者 谢海斌 谢红卫 龙志强 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期90-94,共5页

以磁悬挂天平系统的校准为研究背景 ,介绍了传统的校准关系的线性建模方案 ,针对其存在的缺陷 ,并结合校准实验数据的特点 ,提出了非线性拟合的改进方案 ,该方案借鉴了主成份分析法的合理成分 ,采用三次样条拟合方法建立校准关系 ,获得... 以磁悬挂天平系统的校准为研究背景 ,介绍了传统的校准关系的线性建模方案 ,针对其存在的缺陷 ,并结合校准实验数据的特点 ,提出了非线性拟合的改进方案 ,该方案借鉴了主成份分析法的合理成分 ,采用三次样条拟合方法建立校准关系 ,获得了令人满意的实际效果 ,最后 ,还定量比较了校准拟合的改进方案和传统的线性建模方案。 展开更多

关键词 磁悬挂天平系统 主成份分析法 非线性拟合 校准关系 飞行器 风洞试验 MSBS 气动力参数

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基于LabVIEW的磁悬挂天平的姿态控制系统

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作者 周琴 尹力明 《机床与液压》 北大核心 2006年第2期163-165,202,共4页

介绍了利用NI公司的高速定时器/计数器以及含步进电机的CCD线阵列式位置传感器支架来实现的磁悬挂天平的俯仰和平动姿态控制系统,该系统基于LabVIEW 7.0平台进行编程,具有操作界面友好直观、姿态控制精度高、便于扩展等特点。它是我校... 介绍了利用NI公司的高速定时器/计数器以及含步进电机的CCD线阵列式位置传感器支架来实现的磁悬挂天平的俯仰和平动姿态控制系统,该系统基于LabVIEW 7.0平台进行编程,具有操作界面友好直观、姿态控制精度高、便于扩展等特点。它是我校研制的“30 cm×30 cm磁悬挂天平装置”及“30 cm×30 cm低速高品质气流风洞装置”的重要组成部分。 展开更多

关键词 磁悬挂天平 姿态控制 LABVIEW7.0 CCD线阵列式位置传感器支架

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磁悬挂天平五自由度位置传感器的数学分析

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作者 佘龙华 杨泉林 尹力明 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期128-132,共5页

磁悬挂平天的位置传感器具有一定的特殊性，它需要同时获取被悬挂的飞行器模型的多自由度位置分量。本文对这一问题进行了研究，并讨论了其工程实现问题。

关键词 磁悬挂天平 位置传感器 飞行器 控制系统

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磁悬挂天平的变结构控制

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作者 刘恒坤 常文森 尹力明 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期103-106,共4页

鉴于磁悬挂天平系统强烈的非线性特性及存在的多种不确定性 ,针对非匹配不确定性情况设计了变结构控制器。根据对悬浮时模型受力图的分析及其模型两端电磁力、电流和电压的平衡关系 ,并以Y轴方向受力为例 ,讨论了磁悬挂天平的非线性变... 鉴于磁悬挂天平系统强烈的非线性特性及存在的多种不确定性 ,针对非匹配不确定性情况设计了变结构控制器。根据对悬浮时模型受力图的分析及其模型两端电磁力、电流和电压的平衡关系 ,并以Y轴方向受力为例 ,讨论了磁悬挂天平的非线性变结构设计过程。该设计的目的是使镇定误差趋近于 0 ,其设计步骤包括期望性能到期望力的传递、满足滑动模态可达条件的控制力到控制电压的传递、控制电压的求解。同时对设计的结果进行了仿真分析 。 展开更多

关键词 变结构控制 磁悬挂天平 滑动模型 飞行器 气动参数 风洞实验 MSBS

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利用线阵CCD自动测量MSBS中悬浮模型的位置与姿态 被引量：2

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作者 谢海斌 龙志强 +1 位作者 刘恒坤 尹力明 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期107-111,共5页

以我国自行研制的磁悬挂天平系统为背景,主要研究了利用线阵CCD传感器构建MSBS的模型位置与姿态测量系统以及相应的传感器配置方案、信号转换、测量原理和测量流程等问题。该系统的位置与姿态测量系统以两组共5片线阵CCD作为MSBS中悬浮... 以我国自行研制的磁悬挂天平系统为背景,主要研究了利用线阵CCD传感器构建MSBS的模型位置与姿态测量系统以及相应的传感器配置方案、信号转换、测量原理和测量流程等问题。该系统的位置与姿态测量系统以两组共5片线阵CCD作为MSBS中悬浮模型的5自由度位置与姿态传感器,以串联的多级惯性环节电路为脉宽-电压转换电路,将测量信号分别输入控制回路和校准测量回路。文中详细介绍了5片CCD传感器的配置方案及其测量原理,然后研究了使用多级惯性环节实现脉宽-电压信号的转换问题,并对该方案进行了理论分析和仿真,最后研究了利用CCD的测量信号反演悬浮模型位置与姿态的数学原理及其自动测量流程。 展开更多

关键词 CCD 磁悬挂天平系统 MSBS 位置姿态测量 脉宽信号 电平信号 转换

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基于LabVIEW磁悬挂天平的姿态控制系统 被引量：2

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作者 周琴 尹力明 《低压电器》 北大核心 2005年第2期28-30,35,共4页

介绍了利用NI公司的高速定时器/计数器以及含步进电机的CCD线阵列式位置传感器支架来实现的磁悬挂天平的俯仰和平动姿态控制系统。该系统基于LabVIEW 7. 0平台进行编程,具有操作界面友好直观、姿态控制精度高、便于扩展等特点,是我校设... 介绍了利用NI公司的高速定时器/计数器以及含步进电机的CCD线阵列式位置传感器支架来实现的磁悬挂天平的俯仰和平动姿态控制系统。该系统基于LabVIEW 7. 0平台进行编程,具有操作界面友好直观、姿态控制精度高、便于扩展等特点,是我校设计、加工的“30cm×30cm磁悬挂天平装置”及“30cm×30cm低速高品质气流风洞装置”的重要组成部分。 展开更多

关键词 磁悬挂天平 姿态控制 CCD线阵列式位置传感器 支架

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磁悬挂天平的双环控制 被引量：2

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作者 刘恒坤 尹力明 施晓红 《电光与控制》 2002年第1期33-36,共4页

对磁悬挂天平的双环控制系统进行了详细的分析和设计 ,并对设计的结果进行了仿真分析 ,仿真结果表明磁悬挂天平的双环控制系统具有良好的动态性能。

关键词 双环控制 磁悬挂天平 阶跃响应 动态性能 仿真分析 数学模型 控制器 飞行器模型

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磁悬挂天平导航控制系统的应用与研究

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作者 周琴 尹力明 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期91-94,共4页

介绍了利用美国国家仪器有限公司(简称NI:National Instruments)的软件LabVIEW和硬件高速定时器/计数器,以及含步进电机的CCD线阵列式位置传感器支架来实现的磁悬挂天平MSBS(Magnetic Suspension and BalanceSystem)导航控制系统,其中... 介绍了利用美国国家仪器有限公司(简称NI:National Instruments)的软件LabVIEW和硬件高速定时器/计数器,以及含步进电机的CCD线阵列式位置传感器支架来实现的磁悬挂天平MSBS(Magnetic Suspension and BalanceSystem)导航控制系统,其中主要包括它的俯仰、左右和平动方向的导航控制。磁悬挂天平是进行风洞实验的理想装置,其基本核心技术之一就是进行导航控制。该系统基于LabVIEW7.0平台进行编程,具有操作界面友好直观、导航控制精度高、便于扩展等特点。磁悬挂天平导航控制系统是“30cm×30cm磁悬挂天平装置”及“30cm×30cm低速高品质气流风洞装置”的重要组成部分。 展开更多

关键词 磁悬挂天平 导航控制 LABVIEW7.0 CCD线阵列式 位置传感器 支架

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磁悬挂天平的变结构控制

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作者 刘恒坤 常文森 尹力明 《电光与控制》 2002年第3期41-43,共3页

鉴于磁悬挂天平系统强烈的非线性特性及存在的多种不确定性 ,针对非匹配不确定性情况设计了变结构控制器。根据对悬浮时模型受力图的分析 ,及其模型两端电磁力、电流和电压的平衡关系 ,并以 y轴方向受力为例 ,讨论了磁悬挂天平的非线性... 鉴于磁悬挂天平系统强烈的非线性特性及存在的多种不确定性 ,针对非匹配不确定性情况设计了变结构控制器。根据对悬浮时模型受力图的分析 ,及其模型两端电磁力、电流和电压的平衡关系 ,并以 y轴方向受力为例 ,讨论了磁悬挂天平的非线性变结构设计过程。该设计的目的是使镇定误差趋近于 0 ,其设计步骤包括期望性能到期望力的传递、满足滑动模态可达条件的控制力到控制电压的传递、控制电压的求解。同时对设计的结果进行了仿真分析 。 展开更多

关键词 磁悬挂天平 变结构控制 滑动模态 风洞实验设备 飞行器

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基于磁悬浮的电磁天平的设计

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作者 任丰兰 《农机使用与维修》 2011年第6期45-47,共3页

设计了基于磁悬浮的电磁天平,采用磁悬浮作支点,通过自动参数采集与处理,得出被测物体的重量与电流的关系,从而实现对物体的测量。它能自动调节天平平衡,具有灵敏度、精度较高等特点,能有效的提高测量的精度和效益。

关键词 磁悬浮 电磁天平 光电系统

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磁悬挂天平主激磁绕组的恒流控制系统

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作者 尹力明 周明 《气动实验与测量控制》 CSCD 1994年第2期49-54,共6页

国防科技大学研制的６０ｍｍ×６０ｍｍ磁悬挂天平的主激磁绕组，采用了保持激磁电流不变的恒流控制系统，克服了由于温度变化而引起的系统参数变化，提高了测试系统的准确性和稳定性。对实验过程中所出现的误差源，也逐一加以分析... 国防科技大学研制的６０ｍｍ×６０ｍｍ磁悬挂天平的主激磁绕组，采用了保持激磁电流不变的恒流控制系统，克服了由于温度变化而引起的系统参数变化，提高了测试系统的准确性和稳定性。对实验过程中所出现的误差源，也逐一加以分析，从而找到了减少误差的方法。在恒流系统斩波器电路中，由于使用了集成电路加晶体振荡器的斩波信号源，大大提高了开关频率的稳定精度，改善了闭环系统的滤波效果，提高了系统的稳定特性。本文还介绍了值流系统的设计方法和主要系统电路。 展开更多

关键词 磁悬挂天平 恒流控制系统 传感器

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