一种惯性平台自动调平系统的设计

为了缩短惯性平台的调平时间提高调平的精度,本文首先建立了平台的数学模型,在此基础上建立了基于PID(Propor-tional-Integral-Derivative)神经元网络控制的平台调平系统,该系统主要由水平传感器、PID神经网络控制器、D/A和A/D转换模块、变频器和电机组成,四条支腿同时升高调平.仿真结果表明,在x方向和y方向水平偏差角度分别不超过2°时,调平时间小于50s,调平精度小于2,调平过程中平台稳定,无虚腿现象,实现了机电式四点调平.经过长期使用,系统运行稳定,可靠性高.该控制器可应用于不同的调平系统中.     

光刻调焦调平测量系统算法比较研究

调焦调平测量系统是光刻机对焦控制的核心部件,调焦调平测量系统的数据处理精度影响光刻机的对焦控制性能,计算速度影响光刻机产能。论文通过仿真与实验对比分析了多项式拟合算法(polynomial fitting)、RF(random forest)算法和XGBoost(extreme gradient boosting)算法在调焦调平测量系统中的测量精度与计算耗时。仿真与实验结果表明,多项式拟合算法精度随时间变化不敏感,RF算法和XGBoost算法精度随计算时间的增加而迅速提升。对于不存在噪声的仿真数据,7阶多项式拟合的3σ值为0.001nm;RF算法在2ms时可对仿真数据完全拟合;XFBoost算法在5ms时,拟合精度基本趋于稳定,为0.6nm。对于存在噪声的实验数据,RF算法与XGBoost算法对噪声有较好的鲁棒性,随计算时间的增加,RF算法与XGBoost算法拟合精度不断提升并分别于3ms和5ms超越多项式拟合算法,但精度提升有限。在光刻机中,为了兼顾对焦精度和产能,必须兼顾算法的拟合精度与拟合时间,因此调焦调平测量系统选用多项式拟合算法较为合适。     

来稿摘登

<正>火箭平台调平控制系统的设计本文阐述了大型火箭活动平台多点调平控制系统的工作原理,硬软件设计.论证了某些多输入多输出复杂系统在工程上可分解为多个单输入单输出算法来实现.系统的被控对象为液压缸,系统的采集与控制是以工业控制机(IPC)和可编程控制器(PLC)为核心的.系统的控制设计包括硬件选型、控制方法的设计、系统动态数学模型的建立、控制律设计、软件设计、人机界面设计、可编程控制器的编程设计等.活动平台由8个转换装置支撑,控制的目的是要求8个转换装置在任何情况下以一定精度保持在同一平     

基于MSC Easy5液压自动调平方舱振动仿真分析

某型号雷达液压自动调平系统调试过程中,调平油缸活塞杆回缩时,方舱高度下降,常常会产生剧烈振动,导致调平时间延长. 利用MSC.Software公司的MSC Easy5软件对此进行仿真,结果表明活塞杆回缩过程中,活塞杆位移突变从而引起振动. 对液压系统压力,流量和活塞位移等参数综合分析表明为了改善调平系统的性能,在自动调平过程中,可以改变活塞杆回缩的控制,采用向高点靠齐外伸活塞杆的策略.     

压桩机边桩工作的自动调平系统仿真研究

研究提高压桩机工作效率问题,针对静力压桩机边桩工作支腿负载干扰大,自动调平难以成功的问题,从桩机结构和配重布置分析了支腿干扰力的产生,结合液压控制系统分析了自动调平系统难以实现的原因.为消除负载干扰的影响,提出了采用状态观测器实时预测干扰力,对系统干扰进行前馈补偿,建立了桩机自动调平系统的机-液耦合模型,对边桩调平进行了仿真研究,并对控制过程进行了仿真.仿真结果表明,采用的方法可以保证压桩机边桩工作实现自动调平,为设计提供了依据.     

负载敏感式无人机发射平台调平系统控制仿真

以无人机发射平台为研究对象,通过对系统原理的详细分析,采用改进的PID增量控制闭环方式实现系统功能,来对无人机发射平台实现多状况下的快速、高精度调平.在建立好合理的平台液压调平模型后,利用AMEsim系统建模软件进行仿真分析,取得了很好的效果,并对比例换向阀与液压缸进行了详细的动态特性分析和研究工作.仿真结果表明,在前后支腿间距4340mm的条件下,达到调平精度±0.2°,所建立的系统仿真模型可适应发射平台的快速、高精度调平要求,实现了系统的跟随功能,满足系统的动态响应要求.     

基于云台的变域论模糊PID算法研究

为了使云台能够快速的响应环境变化从而达到动态平衡目的,提出变域论模糊PID控制算法实现调平过程中动态特性控制设计。该系统以ARM920T为控制单元,采用模糊PID算法对云台进行控制。利用MATLAB对模糊PID算法进行了仿真分析,最后对变论域、模糊及传统算法的效果进行比较：在保证动态稳定性的前提下,模糊PID算法比常规PID算法能够有效的提高响应速度。     

一种基于Keilc51的自动调平系统的设计与实现

为使衬砌台车平台在工作过程中能够实现实时自动保持水平,设计了一种基于Keilc51的电液自动调平系统。该系统具有原理简单、控制性能稳定可靠和性能价格比高等优点。使用该系统不但能缩短平台的调平时间,也提高了调平精度,并避免了台车倾倒的事故。可广泛地应用于各种调平系统中。     

神经网络在自动调平系统中的应用

针对雷达天线车调平系统的调平控制问题,提出了刚性模型与神经网络误差补偿模型相结合的控制结构.通过纯刚性系统模型假设和对平台姿态与各支腿关系的分析,提出了固定高度过调修正的调平策略,并利用逆向建模法建立了纯刚性系统的自动调平数学模型.由于难以对某些重大影响因素建立精确的数学模型,为提高调平精度,利用神经网络对未知函数的辨识能力建立了神经网络误差补偿模型.平台在横向倾角、纵向倾角的初始值分别为1°和-1.5°时,只经二次预测调整,即可使θx收敛在0.005°,θy收敛在-0.005°.仿真结果表明,该控制结构具有较高的控制精度、较快的收敛速度.     

基于S7-200PLC自动架撤系统的应用

自动架撤系统在高机动雷达中起着非常重要的作用.本文基于SIEMENS的S7-200PLC,设计和实现了自动架撤系统中调平系统和天线翻转系统的一些关键PLC程序算法,并设计了自动架撤系统的远程监控软件.     

基于模糊PID的整平机姿态控制算法设计与实现

针对目前国内的整平机整平精度低、抗干扰能力弱、动态响应时间长等问题,对整平机姿态控制算法进行了研究,比较并分析了PID控制和模糊控制的优缺点,设计了基于模糊PID的整平机姿态控制算法。在Matlab/Simulink仿真环境下,选定了合适的隶属度函数、模糊推理法和解模糊法,调试得出了使系统达到最优控制效果的模糊规则库。以STM32F407为处理器实现了该算法,在整平机实验平台上进行了姿态控制实验。结果表明模糊PID控制算法能够使整平机平地铲在扰动下保持良好的控制效果,控制精度和响应速度较常规PID有了大幅提升,在农业和建筑业平地系统中具有很强的应用价值。     

多项目资源均衡问题及其遗传算法

针对单项目资源均衡优化在企业实际应用中的不足，提出了多项目资源均衡优化的概念，建立了多项目资源均衡问题模型。在此基础上给出一种遗传算法的求解方法，在算法中有效地利用了网络计划图的拓扑排序，减少了遗传操作过程中非法个体的修复计算量，加快了算法的收敛速度。实例计算表明，多项目资源均衡优化可以有效地实现整个企业资源的均衡配置，遗传算法在求解该问题时具有可行性和高效性。     

导弹电动舵机控制系统设计

针对某型导弹现有电液伺服系统存在动态响应速度慢、结构复杂、可靠性差、使用维护困难等缺点,研究提出了一种以大功率无刷直流电机为控制对象的电流/位置/速度三闭环反馈控制系统设计方案;采用DSP和FPGA的组合工作模式,其中DSP内部主控制程序实现系统初始化、三闭环控制算法和产生PWM信号等功能,FPGA则实现各功能电路的时序逻辑控制;通过构建由模拟制导计算机、1553B总线通讯网络和舵机控制系统组成的测试系统,验证了三闭环电动舵机控制系统设计方案的可行性;实验结果表明,该导弹电动舵机控制系统最大负载扭矩为75N·m,满载角速度为200°/s,调节时间小于70 ms(±10°阶跃信号),动态相移小于5％(2°,1 Hz),具有输出力矩大、响应速度快、控制精度高、使用寿命长和可维护性好等优点.     

舵机负载模拟系统前馈补偿控制研究

舵机负载模拟系统的主要任务是对舵机的力矩负载特性、最大承载能力等参数或特性进行检测,但由于这种系统通常是不稳定的发散系统,系统的不稳定特性直接影响舵机的性能检测精度.为克服此类问题对工程应用的不良影响,提出采用微分负反馈方法来解决负载模拟器的发散问题.同时,针对舵机运动速度分量引起的多余力问题,设计了舵机运动速度前馈补偿的控制算法.基于Matlab进行了控制系统仿真验证,对加入补偿算法前后系统对自然正弦指令信号的力矩响应幅值和相位差值进行了对比,分析了加入校正环节对系统误差的改善情况.仿真和实验结果表明,该方法在工程领域常见工况下具有较好的力矩跟踪性能,能够有效地测试舵机的承载性能.     

二级减速器齿轮传动性能分析和修形优化设计

为改善齿轮传动性能,分析某二级减速器齿轮的静强度、载荷分布和传递误差,发现其低速齿轮副的载荷分布偏载和传递误差相对较大。选取遗传算法V2,结合Romax Designer,对比分析几种齿廓修形与齿向修形的组合方式,其中最好的修形方式是将齿向鼓形修形和齿向斜度修形相结合。采取该方式对齿轮副进行优化,优化后低速齿轮副的传递误差比修形前减小92.41%,齿轮载荷分布得到改善,低速齿轮副的单位载荷降低,齿轮副的可靠性和使用寿命均提高。齿轮修形优化后的减速器传动更平稳,振动和噪声减小。     

基于二阶一致性算法的多仿生机器鱼分布式编队控制

针对动态领航者按照自身动力学模型运动, 多个跟随者机器鱼以其为编队参考点, 根据编队要求形成队形并整体跟随领航者运动的问题, 提出一种多仿生机器鱼分布式编队控制方案. 首先, 基于二阶一致性算法给出各跟随者机器鱼估计领航者位姿信息的分布式算法;其次,给出以领航者为参考点的多仿生机器鱼编队描述方法,进而各机器鱼根据编队要求以所估得的参考点信息实时确定其在编队中的期望位姿; 再次, 各跟随者机器鱼以期望速度和角速度以及所估得的领航者位姿信息为输入, 利用模糊控制器确定其速度档位和方向档位, 实现编队的形成与保持. 仿真和实验结果均表明, 所提分布式编队控制方法是有效的, 仿生机器鱼群体能够较快形成期望队形并跟随领航者游动.     

基于OV7620循迹的智能车算法研究

介绍了智能车模型系统。以MC9S12XSl28微控制器为核心控制单元,通过0V7620数字摄像头检测赛道信息,并对所采集到的图像进行二值化,提取两边黑色引导线,用于路径识别;通过光电编码器检测模型车的速度,使用经典PID控制算法控制舵机的转向和驱动电机的转速。     

基于GMR的可辨向齿轮转速传感器的研制

设计了一种可辨向的巨磁阻（GMR）齿轮转速传感器。该齿轮转速传感器同时利用两路巨磁阻芯片作为敏感元件,分别采集并处理在齿轮转动过程中引起的磁场扰动信号,然后通过单片机对这两路信号进行运算处理,即可获得齿轮转动的速度及方向。所研制的可辨向巨磁阻齿轮转速传感器具有高精度、测量间隙大、便于使用等特点。     

多智能体布谷鸟算法的网络计划资源均衡优化

网络计划资源均衡属于组合优化问题,为了能快速有效地求解此类问题,提出了一种多智能体布谷鸟算法。针对标准布谷鸟算法缺乏信息共享的缺陷,将多智能体系统引入布谷鸟算法中。多智能体的邻域竞争合作算子实现智能体间信息的交流,加快算法收敛速度;变异算子扩大搜索范围增加种群多样性;自学习算子提高局部寻优的能力;布谷鸟算法的Levy飞行进化机制能有效地跳出局部最优实现全局收敛。实例仿真结果证实了,与其他算法相比多智能体布谷鸟算法能更有效地求解网络计划资源均衡优化问题。