基于可观性因子的MINSGPS紧组合导航系统设计王翠

　　随着 MINS/GPS 紧组合导航系统的发展， 紧组合导航技术越来越受到人们的重视。紧组合导航系统设计最重要的是系统结构的设计，系统结构最优，则系统的精度越高。目前紧组合导航滤波器一般选择为卡尔曼滤波器， 卡尔曼滤波器的设计即是系统结构的设计。因此如何设计卡尔曼滤波是本文研究的一个重点。组合导航系统的可观性与系统的精度有关， 如果状态变量中存在不可观或可观性较差的变量，将严重影响系统的精度，因此实现紧组合导航系统的最优设计的关键就是提高系统的可观性。Jiang Y E 等人提出了一种状态方程解耦的可观性分析方法，根据系统测量信息按定义是可观测的，来确定系统可观的状态，但是该方法只是定性的分析方法，具有主观性。另外工程上在实现 MINS/GPS 紧组合导航系统时一般要将高阶系统进行简化，即将高维系统进行降维，但在简化过程中都是根据工程实践经验来去掉可观性差的状态变量， 而没有一个可供参考的理论依据。为了解决这个问题，本文基于 Becker M 等人提出的可观性因子来判断系统的可观性， 这种方法不仅能够判断整个系统的可观性与否，同时也能够给出各个状态变量的可观性等级，且计算简单，便于在工程上应用。

　　CANopen 协议在 CAN 总线的基础上，采用灵活的数据传输方式，具有强大的网络管理能力，在各种分布式工业自动化控制系统中得到了广泛的应用。本文针对国产 PLC 项目开发中所遇到的实际情况，提出了 CANopen 协议在风机控制器上的应用范围和方法， 介绍了基于 CoDeSys 开发环境的 CANopen 主站的实现， 通过与 ABB 变频器互联的实验分析，验证了系统报文传输的有效性、可靠性和准确性，很好地满足了风机控制系统的需求。本文作者创新点：提出了 CANopen 协议应用在风机控制器上的设计方案，实现了 CANopen 主站，实验验证了系统通信报文传输的有效性和可靠性，具有一定的应用价值。