周向阳 1,2,3,*朱军 1,2时延君 1,2
作者单位
摘要
1 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
2 北京航空航天大学 惯性技术重点实验室, 北京 100191
3 西安交通大学 机械制造系统工程国家重点实验室, 陕西 西安 710049
轻小型多旋翼无人机云台是一种复杂机电伺服系统, 要求兼具轻质量与快响应等机电特性。本文针对传统方法在机电伺服系统中设计的不足, 以轻小型多旋翼无人机云台为研究对象, 提出一种针对系统带宽的机电多目标优化设计方法。方法中, 系统结构部分通过灵敏度分析得到7个尺寸设计参数, 并以一阶模态和质量为目标进行优化; 系统控制部分以速率环和位置环控制器参数为设计变量, 并以上升时间、调节时间和绝对积分误差(Integral Absolute Error, IAE)为目标进行优化。在优化设计中, 将近似模型与多目标遗传算法相结合, 以降低优化复杂度、并提高优化效率及全局寻优能力。对方法进行仿真分析, 结果表明: 相比初始结构系统和控制系统模型, 采用机电多目标优化设计方法后, 结构部分质量降低了8.8%, 控制部分IAE型积分误差、调节时间及上升时间等主要性能参数分别降低了54.8%、81.9%和53.4%。最后采用锤击法对云台结构进行模态实验, 实验得到的一阶模态频率与优化结果的误差为13.4%。说明提出方法可有效实现云台系统机电总体多目标优化。
轻小型云台 机电多目标优化 近似模型 带宽 light and small pan-tilt electromechanical multi-objective optimization approximate model bandwidth 
光学 精密工程
2018, 26(11): 2754
Author Affiliations
Abstract
Laboratory of Photoelectric Functional Films, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
A high-sensitivity metal-coated long-period fiber grating (LPFG) sensor based on material dispersion is designed. Based on the coupled mode theory, the influence of the material dispersion on the dual-peak characteristics of the metal-coated LPFG is studied. After considering the material dispersion, the jumping region of the dual-resonant-wavelength shifts toward the thinner film thickness, and the sensitivity of the dual-peak metal-coated LPFG sensor to liquid refractive index (RI) can be obtained to supply accurate parameter combinations. Experimentally, two kinds of silver-coated LPFGs with different film thicknesses and grating periods are fabricated to monitor the salt solution, and the sensitivities of these two sensors are compared. The experimental results are consistent with the theoretical analyses.
光电子快报(英文版)
2012, 8(4): 269

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