雷达伺服系统的高跟踪精度改进型自抗扰控制器

针对机载雷达伺服系统跟踪机动目标时,载机平台扰动和目标加速度影响跟踪精度的问题,提出对机动目标具有更高跟踪精度的改进型自抗扰控制(I-ADRC)方法。考虑到载机平台扰动因素较多,包含载机机械振动/冲击、外部气流、环境温度及载机姿态变化等,采用系统模型补偿的方法,降低扩张观测器的观测负担,从而解决传统自抗扰控制器中扩张状态观测器(ESO)由于扰动量大引起的观测精度下降问题。此外,采用加速度前馈补偿的方式,消除机动目标加速度引起的系统建模误差。实验结果表明:与传统的PI控制相比,采用改进型自抗扰控制方法的雷达伺服系统跟踪精度高、抗干扰性能好,当目标存在加速度时,也能快速高精度跟踪目标位置。     

有限转角无刷力矩电动机位置伺服系统的电流控制

提出了有限转角无刷力矩电动机 (LABLTM)位置伺服系统电流控制策略 ,给出了实施方法 ,进行了开关管频率特性的分析。该方法可实现在不同误差时自动调节电动机电流 ,进而控制输出转矩 ,并具有稳态精度高、动态响应快等特点。     

电动式位置扰动型力矩伺服系统的单神经元自适应PID控制

在位置扰动型力矩伺服系统中,由于受力对象的运动给系统带来很大的位置干扰,给系统的校正和优化带来了困难,位置扰动型力矩伺服系统设计的主要任务就是消除它的多余力矩。本文建立了电动式位置扰动型力矩伺服系统的数学模型,并提出了一种新的控制方法：采用单神经元自适应PID控制来抑制多余力矩和提高系统的控制性能。仿真结果表明这种控制方法有效地抑制了多余力矩的干扰,提高了系统的鲁棒性和跟踪性能。     

无刷力矩电动机电磁场——温度场耦合仿真与分析

航天器用无刷力矩电动机具有力矩密度大、温升高等特点,且使用环境温差范围大.对该类电机进行精确的温度场仿真分析对提高电机的稳定性和可靠性具有十分重要的意义.根据电磁场有限元分析理论和传热学基本理论,建立了力矩电动机电磁场—温度场耦合模型,利用有限元分析软件ANSYS Maxwell/Workbench进行电磁场-温度场耦合分析,研究电机堵转运行时的发热分布及不同散热条件下的堵转特性.通过两种仿真结果对比,证明了电机电磁场-温度场耦合仿真模型的准确性,对无刷力矩电动机的设计具有一定的指导意义.     

基于PSO的Hammerstein模型辨识及其在雷达伺服系统应用

雷达的伺服系统中存在摩擦、死区及齿轮空隙等非线性特性,Hammerstein模型可以对其进行描述。基于PSO算法对Hammerstein非线性模型进行参数辨识,在此过程中提出RLS-PSO算法,并将该算法应用于雷达伺服系统的建模。试验结果表明,该模型可以有效描述雷达伺服系统,为实现精确非线性控制奠定基础。     

雷达伺服系统的混合智能算法应用及其鲁棒性分析

跟踪雷达伺服系统常常需要较高的跟踪精度。将前馈补偿和模糊PID控制相结合,构成混合智能控制策略;推导了控制系统的数学模型,并对其进行简明的鲁棒性和稳定性分析。将此控制策略在某雷达伺服系统中进行应用,结果表明:该混合智能控制策略提高了雷达伺服系统的控制精度,改善了动态性能;且易于实现,具有很高的工程应用价值,可应用于类似伺服系统中。     

雷达对飞行器的跟踪和估计

本文研究二维雷达跟踪飞行器及估计问题。首先在实际的物理模型下构造离散时间的状态空间方程;接着应用卡尔曼滤波器来跟踪估计飞行器的位置和速度,目的在于能够适合于非平稳的矢量信号和噪声情况;最后用仿真算例验证本文方法的有效性和可行性。     

永磁摆动电机伺服系统转角精度的理论分析

转角精度是电机位置伺服系统的重要性能指标，在设计和分析系统时必须给以充分的重视．文中详细分析了影响转角精度的各种因素，从工程实际出发，以永磁摆动电机位置伺服系统为例，给出了影响转角精度的各类误差的计算式，论述了随机信号和噪声信号对转角精度的影响．     

轮式移动机器人全局轨迹跟踪控制

采用级联-反演方法进行轨迹跟踪控制器设计,将轨迹跟踪误差投影到轮式移动机器人的误差坐标系中,获得轨迹跟踪误差的动态模型。同时,将系统分解为位置跟踪和航向角跟踪两个级联系统,利用反演方法获得系统全局一致渐近稳定跟踪控制器,并基于级联系统理论证明了轨迹跟踪的全局一致渐近稳定性。仿真结果表明,初始跟踪误差很快收敛于零,轨迹跟踪效果良好,闭环系统具有良好的动态性能和全局稳定性,适用于轮式移动机器人的全局轨迹跟踪控制。     

电磁阻尼器的端部变化对力矩特性的影响分析

研究的电磁阻尼器相当于一台内部短路的杯形电枢发电机,具有特殊的转子空心杯结构.为研究电磁阻尼器的端部轴向变化对力矩特性的影响,基于MagNet电磁场分析软件进行三维模型的仿真.首先,通过静态气隙磁场的磁密分析,简化三维动态仿真模型;其次,通过三维仿真结果与实验测试数据的对比分析,可知选择合适的转子杯底厚度,可增强阻尼器的阻尼力矩,改善力矩特性曲线.     

雷达导引头天线伺服系统改进设计

提出了一种雷达导引头天线伺服系统的改进设计方案,从角预定回路和角跟踪回路两个方面对天线伺服系统进行了改进设计,使用MATLAB/Simulink软件分别对两个回路进行了仿真分析与比较,仿真结果表明,采用改进方案的天线伺服系统在响应速度和跟踪精度方面有明显改善。     

基于Fuzzy-PID控制的雷达伺服系统研究

针对传统PID控制方法存在的参数控制难度大、动态性能差等缺陷,提出基于Fuzzy PID控制器的雷达伺服系统。根据需求设计了以模糊控制器为核心的Fuzzy PID控制器,将传统PID控制与模糊控制进行有效结合。通过MATLAB软件对基于Fuzzy PID控制器的雷达伺服系统进行仿真实验。与传统PID控制方法相比,Fuzzy PID控制显著提高了雷达伺服系统的快速性和平稳性,有效改善了伺服系统的动态性能。     

惯性飞轮电机力矩伺服控制系统

惯性飞轮是航天空间飞行器姿态控制系统的执行元件。姿态控制需要对惯性飞轮做四象限力矩伺服控制。本文采用双重电流闭环方法,即同时进行桥壁脉宽调幅与三相半桥脉宽调制综合控制,实现了飞轮电机的四象限精确力矩伺服控制。     

双耦合直驱力矩电机自适应RBF网络反演控制策略研究

电机作为机械手臂的核心元器件,已成为现代工业应用研究必不可少的技术,而双电机协同运动一直是该研究领域的一大热点.因此为解决多电机协同运动、精确位置跟踪和抗干扰等问题,以当下热门的直驱力矩电机组成双耦合电机系统作为研究对象;首先,进行了精确模型下的反演控制器设计和稳定性分析,证明所设计控制律稳定;其次,在未知模型下进行RBF网络反演控制器的设计,通过Lyapunov稳定性证明得到所设计系统稳定可靠;最后,以未知模型下的自适应RBF网络反演控制器为例,进行MTALAB/Simulink仿真分析可知:所设计控制器实现能够较好的位置跟踪、响应速度快,具有很好的应用研究价值.     

基于模糊控制的交流伺服系统

将模糊控制器用于交流伺服系统的控制，利用模糊控制不依赖于对象模型和鲁棒性强的优点来克服交流伺服系统中参数漂移、非线性和耦合等因素的影响。实验结果表明基于模糊控制的交流伺服系统具有较快的响应速度、较高的稳态精度和较强的鲁棒性。     

反作用力矩测试装置力矩伺服控制系统设计

针对反作用力矩测试装置的控制要求,采用设计恒值调节系统的方法设计一种力矩伺服控制系统,实现输出力矩与被测力矩的有效跟随.通过分析反作用力矩测试装置中力矩器的原理,建立在阶跃力矩作用下力矩响应和位置响应的三阶传递函数模型,通过仿真方法分析模型中参数与力矩随动指标和位置抗扰指标的关系.在此基础上根据两个指标选择参数,确定位置响应的传递函数模型.综合考虑系统的位置抗扰性和力矩随动性设计PID控制器.实验结果表明,根据扰动作用下位置响应的三阶传递函数模型设计的控制器,能够满足系统要求的控制指标.     

工业汽轮机交流伺服调节系统设计与仿真

为了解决小型工业汽轮机组调节、控制系统设备简陋,动态响应和稳态精确度差的问题,提出了一种采用交流伺服电机的自动调节系统。在对调节系统部件特性数据分析的基础上,应用机理分析法,建立了工业汽轮机交流伺服调节系统的数学模型,并利用Matlab（Simulink）进行了动态仿真,对PID的增益和时间常数进行了优化。结果表明,采用交流伺服电机作为执行器和数字PID控制策略的调节系统比传统的机械式调节系统具有更优良的动态和稳态性能指标,推进了工业汽轮机交流伺服调节系统的研究。     

二相混合式步进电动机矢量控制伺服系统

推导了二相混合式步进电动机基于磁网络的数学模型,给出了其矢量控制位置伺服系统的结构及仿真结果。同时说明了混合式步进电动机与永磁凸极同步电动机在作用机理上的相似性,指出混合式步进电动机伺服系统可参考凸极永磁同步电动机的控制策略来研究、设计。     

磁力耦合联轴器三维传递转矩及特性参数分析

针对传统二维方法因忽略端面效应导致磁力耦合联轴器传递转矩计算不精确问题,借助单对永磁体传递转矩的库伦表达,建立具有多对弧形永磁体结构的磁力联轴器三维转矩解析模型,通过与三维有限元模型磁场分析对比验证了该模型可行性。对磁力耦合联轴器转矩特性参数包括:磁极对数、转子厚度、磁体轴向长度、节距比等对传递转矩的影响进行了分析,研究结果表明:合理选择磁极对数并适当减小气隙厚度有利于增加传递转矩;传递转矩随内、外转子厚度的增加而变大,但变化率逐渐减小;当转子轴向长度大于径向长度时,漏磁现象显著减小;选择合适的节距比有利于提高永磁材料的利用率。提出的磁力耦合联轴器三维转矩模型可为联轴器的结构设计与优化提供理论指导。     

五相感应电机转矩跟踪电子变极方法

针对五相感应电机在传统变极方法控制时,变极过程中电机转矩急剧下降和转速波动明显的问题,利用多相电机具有多个控制平面的特点,在五相感应电机转子磁场定向矢量控制的基础上,提出了一种基于转矩跟踪的电子变极方法。利用多相系统变换理论,把五相感应电机分解为1对极和2对极两个控制平面,在执行1对极和2对极间的变极调速中,采用转矩跟踪的方法控制,通过转子磁场定向矢量控制同时产生1对极和2对极的驱动电流,控制变极暂态过程中转矩的变化,实现转矩与转速均平稳的电子变极调速。通过实验验证了所提出的方法能够在不停电的情况下实现平滑的电子变极调速,减小了转矩的下降和转速的波动。