重型车辆流量控制式ECHPS系统建模与仿真

关于车辆转向液压系统优化控制问题,针对重型商用车辆传统的具有固定助力特性的HPS系统存在的高速时转向操纵安全性差的问题,提出一种旁通流量控制式电控液压助力转向(ECHPS)系统,建立了ECHPS的机械和液压子系统模型及整车二自由度动力学模型。分析了转向系统可变助力特性的设计要求,建立了ECHPS助力特性MATLAB/Simulink仿真模型,通过仿真计算得到了ECHPS在不同车速下的转向助力特性曲线。仿真结果表明,所设计的ECHPS可变助力特性同时满足了低速时的转向轻便性要求和高速时的良好转向"路感"和操纵稳定性,并得到旁通流量与车速的关系曲线为设计ECHPS旁通流量阀开度的控制策略提供了基本依据。     

基于Matlab的液压运动平台控制系统设计

以Matlab为开发工具,设计飞行模拟器液压运动平台控制系统.在建立了控制对象的数学模型后,根据国家军用标准对飞行模拟器运动平台系统的性能要求,使用PID控制方案设计了液压运动平台系统的控制器,利用Matlab语言编写程序求解出了控制系统的最佳控制参数.实际应用表明,该方法具有综合性强、灵活高效等特点,能广泛地应用于飞行模拟器的液压运动平台系统、操纵负荷仿真系统、仿真仪表控制系统的设计和开发.该项研究对控制系统的性能分析及利用PID控制方案设计控制系统具有一定的参考价值.     

主备份油源自动切换模块设计分析

直升机液压系统在向主、尾桨操纵作动器提供液压能源时,为保证飞行的可靠性,当主系统发生故障造成失压时,由备份系统代替该主系统向操纵系统提供压力油.液控自动切换模块是保证主备份系统油路切换的组合换向阀块.分析计算了模块的主要结构参数,并通过导阀先于主阀换向的设计,来确保切换模块在主系统压力升降要求范围内实现主备份系统的自动...     

电液耦合转向系统建模与控制方法研究

电液耦合转向(EHCS)系统是同时具备电动助力和液压助力的新型转向系统,是提高商用车转向性能的一种方案.目前该系统工程化缺乏理论研究,为满足转向系统转向路感、转向轻便性、操纵稳定性及主动回正等性能要求,提出基于助力特性曲线设计,结合模糊PID控制的双层控制策略.完成控制器设计以后,在分析系统各部分数学模型基础上,构建了Simulink/Trucksim联合仿真模型并对结果进行仿真.结果 表明:模糊PID控制下不同车速的电机实际电流跟踪性能满足要求,设计的助力特性使EHCS相较于传统转向系统具有更好的转向性能,验证了控制策略的有效性.     

基于DirectX的无人机三维虚拟飞行仿真系统开发

建立无人机三维虚拟飞行仿真系统对于无人机的设计、研制与操纵培训具有重要的意义.介绍了一种低成本的基于PC机的无尾式无人机实时三维虚拟飞行仿真系统,对建模与仿真、DirectX、数据库、面向对象编程等技术在可视化系统仿真领域的应用作出了积极的探索与尝试.介绍内容主要为三维仿真建模接口技术比较与采用、无人机飞行仿真系统模型组成与仿真算法采用以及如何运用软件工程概念开发无人机实时飞行仿真软件系统.     

基于MATLAB的飞行模拟器操纵负荷系统设计

本文以MATLAB为开发工具,将其应用于飞行模拟器操纵负荷系统的设计中。在建立了控制对象的数学模型后,根据国家军用标准对飞行模拟器操纵负荷系统的性能要求,使用PID控制方案设计了操纵负荷系统的控制器,求解出了控制系统的最佳控制参数.该项研究对操纵负荷系统的性能分析及利用PID控制方案设计控制系统具有一定的参考价值.     

智能客车转向助力系统控制器设计与实现

为满足客车电动化和智能化的需求,本文研究开发了适用于智能客车转向助力系统的控制器.内容主要包括:基于EHPS系统的结构原理和控制策略,设计制作了以STM32F103zet6型芯片为内核的控制器;硬件设计包括了单片机最小系统电路、电源电路、信号采集电路、功率集成模块电路、CAN通信电路以及故障与高温报警电路等;综合各硬件部分的设计,制作了EHPS系统控制器实物;在控制策略方面,采用id=0的矢量控制方法控制无位置传感器式永磁同步电机;在软件实现方面,主要设计了控制决策部分、电机驱动控制部分、故障诊断与发送部分等程序;最后对控制器进行了台架试验和EHPS系统试验.测试了控制器对电机的控制效果.试验结果显示:电机的目标转速响应迅速并且输出稳定,本文研制的控制器实现了对永磁同步式助力电机的控制.EHPS系统试验测试了控制器对客车转向助力的实现效果,EHPS系统试验结果显示:自主研制的EHPS系统控制器在工作时,操纵方向盘的转矩明显减小,且转向助力系统有良好的助力性能;随着车速的增加,操纵方向盘助力力矩随之减小,实现了助力动态变化,达到了客车常规助力模式的要求.     

机械操纵系统飞机航向偏离现象分析

对机械操纵系统在某些飞行状态下的航向偏离特性进行了分析.飞机大表速机动飞行时,由于航向机械操纵系统的偏离特性,导致飞机出现非指令性侧滑问题.对导致操纵系统偏离特性的可能成因及偏离规律进行了理论分析,深入研究了硬式杆系连接的航向机械操纵系统随着飞行表速和法向过载的增加而偏离设计值的相关特性,同时阐述了航向机械操纵系统偏离设计值对飞机操纵特性的影响.通过工程简化方法对航向机械操纵系统的偏离特性进行了理论计算,并与飞机的飞参记录数据进行对比,验证了上述方法的准确性.最后针对飞机的正常使用提出实用建议.     

某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统设计

对某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统进行了设计研究.给出了某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统的模型框架.定义了建模过程中所涉及的主要坐标系,研究与分析了与主旋翼相关的诱导速度、挥舞角、拉力、扭矩的计算方法,给出了舰载直升机部件气动建模思路.最后,结合舰载直升机数据,对直升机飞行模拟器飞行仿真系统对舰载机飞行员的操纵响应进行了仿真分析.设计的舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统已经成功应用到了某型舰载直升机飞行模拟器上,具有仿真度高、实时性好等特点,起到了良好的训练效果,得到了舰载直升机飞行教员和学员的认可.     

用于模型旋翼机动飞行试验的测控系统研究

介绍旋臂式模型旋翼机动飞行试验机的信号测试、数据采集系统、旋翼转速控制、旋转大臂转速控制系统和旋翼桨距操纵控制系统。传感器为三分量天平和扭矩天平。     

基于VeriStand的实时飞行测试系统设计与实现

针对飞行器改装带来的实时模飞测试问题,提出了一种实时飞行测试系统设计及实现方案。首先分析了待测飞控及安控系统的工作过程和技术特性,给出了实时测试系统应该具备的功能。基于功能需求,明确了系统采用PC上位机-PXI实时下位机的硬件架构,同时给出了上位机、下位机的硬件资源配置。系统采用VeriStand、MathWorks Simulink?、LabVIEW分别完成实时测试项目配置与管理、实时模型开发、虚拟串口设备驱动开发任务,并详细讨论了实时模型和虚拟串口设备驱动的开发过程。最后分析了实时测试结果。     

面向嵌入式软件开发的UML到Simulink模型转换方法

模型驱动开发及其关键技术模型转换是近年来软件工程领域研究的热点。在嵌入式软件开发早期,不仅需要对设计模型进行静态分析,更需要对其进行动态仿真,验证系统设计的正确性。如何把设计模型和仿真模型无缝连接起来是工业部门亟待解决的问题。深入调研了UML和Simulink模型转换研究现状,详细分析了模型驱动开发中模型转换的相关技术,提出了一种UML到Simulink的模型转换方法,设计了UML元模型、Simulink元模型,撰写了UML元模型到Simulink元模型的映射规则。最后选取自动驾驶仪系统的飞行控制软件作为案例,验证了该方法的正确性。该方法能实现UML和Simulink两种异构模型同构化,提高嵌入式软件开发效率,丰富并且完善模型驱动开发,也为飞行控制系统、高速铁路控制、机载航电系统等嵌入式软件开发提供了技术支持。     

线性采样系统二次型最优控制器的MATLAB实现

当被控对象具有较大滞后特性时通常运用采样控制方式进行控制，而线性二次型最优控制又以其综合性、灵活性和实用性受到重视和发展。MATLAB软件的Simulink模块可以快速方便地对控制系统进行建模和仿真。文中通过实例给出了完整的线性采样系统二次型最优控制器的设计过程，简述了连续系统离散化以及线性二次型最优控制器的基本原理、设计方法，并提出了一个Simulink环境下的仿真模型，通过得到的闭环系统的阶跃响应分析了参数变化对最优控制系统的影响。整个设计表明了运用Smulink对采样系统进行设计和分析是完全可行的。     

一种航空发动机导叶角度调节器控制方法研究

航空发动机静子导流叶片角度数字电子控制系统的性能和可靠性对发动机的正常工作十分重要;为获得发动机的最优性能,提高飞行可靠性,并保证压气机工作稳定性,文章提出了一种基于RBF (Radial Basis Function)神经网络的PID控制器,构建了3层神经网络数学模型;在AMESim软件平台上,建立了该航空发动机导叶控制系统的数学模型,在Matlab/Simulink中搭建了RBF神经网络控制器;仿真结果表明,在相同参数设置下,本文所设计的控制器与传统PID控制器相比能够实现导叶角度调节器作动筒位移的更加快速、精确控制,表明该控制器设计方法是可行、有效的.     

小型四旋翼直升机的建模与仿真控制

针对实现对小型四旋翼直升机的飞行控制,为提高飞行性能和加强稳定性,根据四旋翼直升机特有的机械结构和飞行原理,利用牛顿-欧拉方程建立了小型四旋翼直升机的飞行动力学数学模型,而且对该型进行了合理的简化.同时在Matlab/Simulink仿真环境下,采用直升机动力学模型搭建了模块化、层次化的系统仿真图,并通过PID控制算法对直升机悬停状态进行仿真,实现了直升机姿态控制.仿真结果表明在具有小扰动的条件下,模型能够仿真小型四旋翼直升机的飞行状态,满足直升机飞行姿态的控制要求.     

直升机飞控系统集成仿真平台开发

研究直升机飞行控制系统的设计开发需求,根据系统集成的开发理念,实现VC++开发环境下Matlab/Simulink和三维实时视景仿真软件Vega的综合集成,利用现有成熟软件工具,在一台普通PC机上开发了一个集仿真管理、控制算法设计与优化、三维可视化于一体的直升机飞行控制系统仿真平台,对直升机飞行控制系统的设计开发提供集成平台支持。集成平台可充分满足用户的仿真任务需求,可提高系统开发效率,同时具有通用的集成开发思路对类似系统研制和开发具有一定的参考价值。     

基于MATLAB/Simulink模型的复杂测控系统设计方法*

提出一种基于MATLAB/Simulink模型、面向硬实时操作系统RTAI-Linux的主从模式测控设计方法。在主机上设计针对RTAI-Linux的目标语言编译器文件和模板联编文件,用CMEXS函数实现从机的数据采集卡驱动函数调用;在从机上配置图形显示工具包及数据采集卡底层驱动,建立基于模型的测控系统设计平台。最后分析了测控系统中关键任务的性能保证措施,并通过步进电机控制实例验证了该方法的有效性。     

基于GPS仿真器的无人机导航系统半物理仿真研究

讨论了无人机导航半物理仿真系统中GPS仿真器的设计方法;根据GPS接收机输出信息的特点和WGS-84与各种坐标系的转换关系,将飞机模拟系统解算得到的无人机位置信息转换成与之对应的GPS信号传输到导航链路,用于无人机航迹控制;根据导航飞控系统功能的要求,构建了一个半物理仿真平台来验证此系统,试验结果证明了采用模拟GPS仿真器完全可以对导航软件的功能进行有效的验证,并达到了预期设计要求。     

利用Matlab优选PID参数及其在飞控系统设计中的应用

该文充分利用Matlab中的Simulink工具，对于飞行控制系统的PID参数进行优化，以达到同时保证良好的动态品质特性与充分的鲁棒稳定裕定，给出了完整的设计与分析过程，数字仿真则验证了该方法的有效性。     

基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制

飞行模拟器转台伺服系统是导弹飞行的重要模拟设备,用于获取实验数据。针对飞行模拟转台伺服系统在跟踪控制过程中存在参数不确定性、非线性摩擦等不确定性问题,提出了一种基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制方法;考虑系统在跟踪控制过程中存在不确定性问题,设计了微分观测器来估计复合不确定扰动;设计非线性控制器来控制飞行模拟转台伺服系统,使得系统可以收敛到期望位置转角信号;通过李雅普洛夫稳定性证明控制器作用在系统条件下的鲁棒性;通过MATLAB/Simulink仿真试验平台验证了文中提出的控制策略能够使系统有效跟踪期望位置转角,具有一定工程应用价值;