AET座架伺服控制系统的设计分析

分析了天线过顶跟踪出现"盲区"的原因及解决方法。介绍了极轨卫星遥感地面站天线跟踪伺服系统的系统组成、伺服控制系统设计。描述了天线控制单元、天线驱动单元、轴角编码单元和安全保护单元的组成。探讨了坐标转换和控制算法公式等。实际跟踪卫星的结果和仿真计算结果吻合,证实了该控制系统的正确性。     

雷达天线车电液比例泵控系统控制特性分析与仿真研究

通过对雷达天线车电液比例泵控系统控制特性的分析,设计了一种基于神经网络的自适应PID控制器,对系统的压力和流量进行复合控制,并利用AMESim仿真软件对该电液比例泵控系统进行了全数字化建模与仿真,仿真结果表明,所设计的复合控制器能较好地实现系统压力和流量的跟踪控制。     

RBF辨识PID控制器在温室温度控制中的应用研究简

针对温室温度控制系统存在的大滞后、大惯性等问题,提出采RBF辨识PID控制策略。该控制算法根据径向基函数（RBF）网络在线辨识温室温度系统的模型,获取被控对象Jacobian信息。利用BP网络实时调整PID控制器的3个参数,实现温室温度控制系统的在线自整定控制。通过仿真验证,并与RBF—PID控制器作对比,仿真结果表明,该控制算法有较强的鲁棒性、自适应性,其追踪性能和控制参数自适应的能力都优于RBF—PID控制器。     

直流电机PID控制系统仿真研究

直流电机是将直流电能转换成机械能或将机械能转换成直流电能的旋转电机。PID（比例-积分-微分）控制器,由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成,通过Kp,Ki和Kd 3个参数的设定,主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。PID控制器作为最早实用化的控制器已有70多年的历史,产品已在工程实际中得到了广泛的应用。PID控制器由于简单易懂,在使用中不需精确的系统模型等先决条件,因而成为应用最为广泛的控制器。文章针对常规直流电动机PID控制系统的参数整定存在一定复杂性的问题,分析了PID控制系统的结构和原理,根据参数的选择,建立了数学模型。对直流电动机模型进行仿真分析,并对PID控制的仿真结果进行对比分析,通过仿真结果发现PID控制系统具有良好的静、动态性能和鲁棒性。     

质心不重合的移动机器人自适应滑模轨迹跟踪控制

针对一类质心和几何中心不重合的移动机器人的轨迹追踪问题,结合反演滑模自适应控制算法设计移动机器人轨迹跟踪控制器.首先,设计一种新的变参数滑模趋近律,并基于该趋近律对移动机器人控制器进行设计,使得系统在给定初始误差时移动机器人仍能跟踪目标轨迹.其次,针对一类质心距离已知的情况,基于移动机器人运动学模型,采用反演滑模控制算法对移动机器人的闭环系统控制器进行设计.并在给定系统初始值的情况下,通过选用合适的参数来优化移动机器人控制系统的整体性能,使得控制系统跟踪误差渐近收敛,移动机器人跟踪给定目标轨迹.然后,针对移动机器人质心距离未知的情况,采用反演滑模控制,引入自适应控制算法对未知参数进行估计,设计轨迹跟踪控制器,并通过Lyapunov函数对移动机器人控制系统进行全局稳定性证明.最后,将设计的新型趋近律结合Backstepping控制与自适应控制通过MATLAB仿真进行对比验证,验证了所设计的控制方法的有效性.     

电液比例泵控试验系统控制特性研究

根据雷达天线车液压系统的工作特点,搭建了一套电液比例泵控试验系统,并对系统的工况和特性进行分析,提出了基于比例流量（Q）和比例压力（P）的复合控制策略,设计了一种基于神经网络的自适应PID控制器,对系统的压力和流量进行复合控制。利用AMESim仿真软件对该电液比例泵控系统进行了全数字化建模与仿真,仿真结果表明,所设计的复合控制器能较好地实现系统压力和流量的跟踪控制。对泵控系统进行试验,结果验证了所设计系统的可行性,为实际电液比例泵控系统的研究和应用提供了参考。     

变结构天线伺服跟踪控制技术

天线伺服跟踪控制常用的经典PID(Proportion Integral Differential,PID)控制算法中,存在系统的跟踪精度与稳定性的矛盾.将自动控制理论中变结构控制器的思想运用在经典PID控制算法中,设计了一款变结构PID控制器以改善天线伺服跟踪系统的控制效果,并在实践中与经典PID控制的控制效果进行对比,证明了变结构PID控制算法的有效性.     

2010电液比例泵控试验系统控制特性研究

根据雷达天线车液压系统的工作特点,搭建了一套电液比例泵控试验系统,并对系统的工况和特性进行分析,提出了基于比例流量(Q)和比例压力(P)的复合控制策略,设计了一种基于神经网络的自适应PID控制器,对系统的压力和流量进行复合控制.利用AMESim仿真软件对该电液比例泵控系统进行了全数字化建模与仿真,仿真结果表明,所设计的复合控制器能较好地实现系统压力和流量的跟踪控制.对泵控系统进行试验,结果验证了所设计系统的可行性,为实际电液比例泵控系统的研究和应用提供了参考.     

基于DSP28335精密三轴测试转台控制系统设计

论述了用于雷达天线测试的精密三轴测试转台控制系统的设计原理及关键技术,转台传动链齿隙、处理器运算速度和精度、控制算法、控制参数及控制器运算性能等因素是影响测试转台动态性能和指向精度的重要因素,为了提高控制系统动态性能和稳态指向精度,给出了基于浮点DSP和智能PI控制算法的双电机驱动数字控制系统设计方案,并对系统轴系精度进行了分析和误差补偿算法处理。经使用验证,该控制系统运行稳定、可靠、定位精度高,满足设计要求。     

基于MATLAB/LABVIEW电液位置伺服控制系统的设计

采用电液比例方向阀,设计了电液位置伺服控制系统,以LABVIEW和MATLAB混合编程实现系统的实时控制功能,以个人计算机为数字控制器,采用NI公司的USB-6008数据采集卡完成数据采集、数据输出控制等多项功能。针对电液比例位置控制系统的特点,建立数学模型。对于系统的不稳定性,采用PID控制算法对其进行校正,提高了系统的精度及响应速度。     

一种波束切换机载测控天线的设计方法

机载测控天线采用定向波束切换天线,不仅可以提高天线的增益,而且可以提高系统的抗干扰能力。采用全向天线单元组阵、通过简易波束控制实现的波束切换天线,具有电气性能好、控制方法简单和可实现性好等特点。介绍了7单元圆形阵列结构波束切换天线的工作原理以及采用简易相位控制实现波束切换的方法,并给出了天线的实测结果,验证了设计方法的正确性。     

基于System Generator的某导航设备相控阵天线相位解算技术

某导航设备相控阵天线主要由天线阵子、移相器和控制单元组成，移相器负责对天线阵子的相位进行实时控制。为了消除设备相控阵天线移相器之间的相位偏差，提出一种基于System Generator的快速傅里叶变换（FFT）相位求解技术，通过System Generator快速构建设备相控阵天线移相器相位解算模型，完成相位解算和补偿工作。经验证，该方法能有效缩短设计人员软件编程时间，具有较强的使用价值。     

亚毫米波太赫兹集成天线测试系统及测试精度分析

集成天线代表了近年来天线技术的重大成就,为毫米波天线设计开辟了新思路。国内首套亚毫米波太赫兹集成天线测试系统由上海交通大学和中国电子科技集团第四十一研究所合作建成,该系统主要包括矢量网络分析仪、扩频模块、探针台、天线转台、控制机以及控制软件部分。能够在远场条件下完成18~325 GHz频率范围 内的片上天线的阻抗及辐射特性测试。文章介绍了系统框架原理,分析了影响系统测试精度的若干关键因素如系统底噪、探针辐射特性、探针阻抗特性、高密度泡沫载物台、吸波材料等对集成天线测试精度的影响,给出了系统可测增益的动态范围,最后测试了一款94 GHz片上集成天线,测试结果与仿真结果吻合良好。     

一维液晶全息编码相控阵天线设计与实现

针对小型极化相控阵雷达精确信号目标探测应用背景,为降低传统T/R相控阵天馈系统设计及调试复杂度,满足低功耗、低损耗、低成本制造、轻薄等应用需求,提出了一种液晶全息编码相控阵天线. 主体采用小型化全息辐射单元、慢波结构、平行板波导馈电系统构成的一维全息电控扫描相控阵天线,利用成熟液晶面板制造工艺,通过控制全息辐射单元下方液晶分子的偏转状态调节天线谐振频点,组成全息编码相控阵天线. 天线结构通过仿真优化确定,并在实物加工和测量基础上通过全息优化算法及电压灰度控制降低由耦合作用引入的副瓣性能恶化度,用梯度递减的搜索算法结合适当的目标函数优化算法实现方向图的最优控制. 实测结果表明,该天线的波束扫描角度达到±49°,经过算法优化后,波束指向角准确度改善3°,旁瓣抑制电平改善1.7 dB.     

ETC用5.835GHz微带阵列天线的设计

设计了一种ETC用低旁瓣圆极化微带阵列天线,应用于电子收费(ETC)的路测单元(RSU)。为实现低旁瓣、圆极化的效果,对2个微带天线单元运用旋转与相位补偿的方法进行轴比改进,并以改进后的2单元作为辐射单元制作了一款基于道尔夫-切比雪夫幅度分布的微带天线阵列。经过仿真与实际测量,该天线具有很好的低旁瓣、圆极化的效果。该天线对于ETC系统以及其他类似的天线系统具有很好的理论与实际意义。     

L频段共形相控阵天线研制

为满足机载系统的需要,给出了共形相控阵天线的分析和设计过程,同时研制了一种高度仅为0.14波长的准八木天线单元。利用三维电磁仿真软件HFSS对天线单元和共形相控阵进行了仿真设计,并研制了一套L频段共形相控阵天线。该天线由天线阵面、波束形成网络和波控器等构成。天线阵面由4个天线单元组成,共形安装在机头上。经实际测试,共形相控阵天线阵面的和波束在扫描范围内增益大于10 dBi,并具有较低的副瓣电平;差波束零深小于-20 dB。     

短波宽带平面阵列天线系统的研究

从工程设计角度出发 ,根据天线效率和宽带阻抗匹配网络要求 ,在比较笼形和锥形两种天线的电气和结构性能之后 ,确定锥形天线为单元天线。由锥形天线组成 4元端射阵 ,然后再由端射阵组成 32元边射阵 ,形成 1 2 8元平面阵。文中分析了32元阵列天线工作原理 ,并给出计算结果。最后设计出一套实用的阵列天线系统。     

基于IMAC的高精度扫描架控制器设计

扫描架是天线测试系统的重要组成设备,扫描架控制器是其控制中枢。论述了硬件组成及伺服控制原理,采用高性能的IMAC(Integrated Multi-Axis Controller)运动控制器作为核心控制单元,可兼容多种伺服驱动器,通过触摸屏实时显示各轴参数并可手动控制。设计了PLC程序、界面程序、软件接口,分别实现了数字量开关的响应、触摸屏控制和远程控制。描述了到位脉冲、位置掉电保存等主要功能,为证明该控制器的控制精度,将其用于某天线测试系统,实测发现定位精度小于0.05mm,实现了扫描架的高精度控制。     

MPT中基于LabWindows/CVI的微波波束自适应调节

为实现微波无线能量传输(MWPT)系统中最高传输效率,需要调节微波发射波束对准接收端。通过对微波发射端天线单元的相位进行闭环调节和控制,实现接收端微波功率最大值的跟踪与锁定。本文构建2个发射天线单元的X波段微波无线能量传输系统,基于LabWindows/CVI软件平台进行发射端功率放大器相位自适应控制,实现系统最高效率传输。发射天线和接收天线的中心距离为152 cm,功率放大器的最小移相步进5.625°。实测结果表明,微波无线能量传输系统输出功率降为最大值一半的范围(3 dB动态范围)扩大了49%,验证了本方法能准确地进行闭环自适应相位控制并锁定最高系统传输功率。