基于模型的转台系统故障检测方法

研究了飞行模拟转台的建模与故障检测问题.飞行模拟转台不仅是导弹制导回路半实物仿真闭环系统中的一个环节,也是一个反馈控制系统,转台内部参数与仿真系统中的各种参数相互影响,导致故障传递特性复杂,无法简单的根据转台参数测试判断转台运行状态.根据转台系统的跟踪特性,提出了基于模型的转台系统故障检测方法.由于传统的转台建模方法存在建模困难、精度不高的问题,因此采用系统辨识方法,通过辨识实验的设计,借助Matlab软件系统辨识工具箱进行模型的辨识,建立了转台系统三个框架的数学模型,利用相同输入条件下的数学模型输出和实际系统输出之间的残差变化,对转台运行情况进行检测,较好的解决了转台系统的故障检测问题.通过对三种转台故障的检测,验证了改进方法的有效性.     

基于重复控制的六自由度转台控制系统

在分析六自由度电动转台控制系统工作原理的基础上,针对驱动电动台的永磁同步电机采用传统PID控制电动台速度时,会产生周期性的速度偏差,致使其控制精度大大降低这一问题,通过对永磁同步电机的转速环进行数学建模,提出利用重复控制理论来设计电动台的速度补偿系统的思想,然后对传统PID和重复控制补偿系统2种控制器进行了设计与仿真.仿真结果表明,经过几个周期后,具有重复补偿的控制系统的跟踪误差逐渐减小,而传统的PID控制器则一直保持较大的跟踪误差.在Matlab/Simulink xPC Target实时开发环境下建立电动台速度实时控制系统,采用快速原型控制方式具有系统组建方便、成本低、开发周期短等特点.试验表明重复控制补偿系统对转台的速度控制具有很大的改进,从而为电动台的精确控制奠定了基础.     

大功率三轴电动仿真转台控制系统的工程实现

介绍了大功率三轴电动仿真转台控制系统的总体设计与实现。首先介绍了系统的应用背景及总体结构方案,然后介绍了系统的硬件工程实现,该系统采用一台工控机及相应的接口卡实现三轴转台的监控管理和伺服控制;最后介绍了系统的软件工程实现,针对设计好的硬件,位置环采用模糊算法、速度环采用变增益控制算法,在Windows NT操作系统下,利用VC 语言完成了该转台控制系统监控管理和伺服控制的软件设计。该转台已投入使用,效果良好。     

液压转台扰态空间设计法

前言液压转台的性能直接影响飞行模拟试验的效果,因此,提高液压转台的性能是面临的一个实际问题。液压转台作为位置台使用时即成为电液位置伺服系统,为了提高系统的频宽和改善系统的其它特性,我们采用现代控制理论中状态空间设计法,即用线性二次型最优控制理论,求解黎卡堤(Riccati)方程,求出最佳信号,实行最佳控制,从而提高了系统的性能。     

高频角振动测试转台的迭代学习控制

为了提高角振动转台在陀螺高频特性测试时对周期性期望轨迹的跟踪精度,该文在PID型迭代学习控制的基础上,针对转台控制系统的稳定性和迭代学习的收敛性进行解耦设计,得到一种复合迭代学习控制器,并从频域角度给出了其收敛性条件,最后用MatlabSimulink工具箱对该设计进行了仿真研究.仿真结果表明,与常规比例-积分-微分控制相比较,这种设计改善了系统输出跟踪周期性正弦信号输入的精度,提高了系统带宽,并对系统消除周期性干扰有所裨益.结论表明这种复合迭代控制器可以应用于高频角振动转台的控制.     

基于多功能数据采集卡和变速PID的转台控制系统设计

为了提高采用转台对惯性导航系统和惯性仪表进行误差模型标定时的可靠性和精度,对角位置转台的控制系统进行了研究;首先借助NI公司PXI-8101控制器和功能强大的数据采集卡PXIe-6363对转台控制系统进行了硬件设计;随后在对转台常规PID控制方法研究的基础上提出了一种能随系统调节偏差自动改变积分项累加速度的变速PID控制方法;接着又对基于软件实现的双通道旋转变压器轴角解调算法进行了研究并提出了一种粗精组合角纠错方法;最后文章设计的转台控制系统进行了测试实验,结果表明提出的轴角解调算法具有较好的解码速度和精度,并且变速PID控制方法大大提高了转台控制系统的自学习能力和鲁棒性,显著地改善了转台控制过程的稳定性.     

仿真转台计算机控制系统设计与实现

计算机控制系统是保证仿真转台功能和性能的重要部分,文章结合飞行仿真转台讨论了计算机控制系统的设计问题,比较了单机集中控制、多机集散控制等几种不同结构形式的转台计算机控制系统方案,并以某型仿真转台为背景,采用Dcs机制设计r计算机控制系统,对系统工程实现中的接口线路设计、采样频率选取、程序设计等一系列关键问题进行了讨论,设计结果在转台系统中应用取得了良好效果。     

基于摩擦补偿观测器的转台控制器设计

以单轴转台为对象,设计PID控制器.通过硬件电路设计、转台模型辩识、控制律设计以及系统软件编制,构建了转速控制系统,实现了对转台的速度控制;针对转台低速存在的滞滑现象,建立带摩擦模型的转台系统,提出了基于摩擦补偿观测器的滞滑现象的抑制方法;试验结果表明,控制系统运行稳定,摩擦补偿效果令人满意,满足了给定的设计指标,证明了所用方案的可行性和有效性.     

带执行器饱和的柔性关节机器人位置反馈动态面控制

针对带有执行器饱和的柔性关节机器人系统,提出一种位置反馈动态面控制,以实现机器人连杆的角位置跟踪.在一般动态面控制的设计框架下,设计观测器重构系统未知速度状态,利用径向基函数神经网络学习饱和非线性特性,结合“最小参数学习”算法减轻计算负担.通过Lyapunov方法证明得出闭环系统所有信号半全局一致有界,跟踪误差可以通过调节控制器参数达到任意小.仿真结果表明,控制系统能够克服外界干扰,有效补偿系统存在的执行器饱和,实现柔性关节机器人的准确跟踪控制.该方法避免了传统反演设计存在的“微分爆炸”现象,简化了设计过程.     

NI控制卡在转台系统中的应用

介绍了电动三轴仿真转台的计算机控制系统,该系统基于美国M公司的PCI-7344运动控制卡,实现了一系列复杂的运动控制功能;简述了M控制卡的基本特点,并分别给出了转台工作在速度和位置两种方式下,使用LabWindows/CVI编程语言对NI控制卡进行控制,从而实现转台系统快速随动的方法.