红外成像导引头模糊PD控制器设计与仿真

为提高红外成像导引头动态性能和跟踪精度,结合模糊控制与经典PID控制优点设计了一种模糊PD控制器,该控制器对系统参数变化及外界干扰具有很强的适应能力。仿真结果表明所设计的模糊PD控制器具有良好的动态特性和跟踪精度。     

某随动系统负载模拟器灰预测模糊PID控制

为了提高某随动系统负载模拟器加载系统的力矩跟踪精度,设计了一种灰预测模糊PID复合控制方法。通过分析随动负载模拟器的系统组成和工作原理,简化力矩电机模型,根据扭矩传感器模型和转动惯量盘模型,建立了随动负载模拟器等效模型,推导出力矩电机输出力矩的传递函数。在传统PID控制的基础上增加了模糊控制器,用于在线调节PID比例、积分和微分参数,使系统响应时间缩短,稳定误差减小,并具有抗干扰能力;同时,加入灰预测模型对加载系统输出力矩补偿。仿真结果表明,所设计的控制方法能够提高加载系统的力矩跟踪精度,且具有较强的抗干扰能力,优于传统PID控制。     

红外空空导弹导引头预定回路模糊PID双模控制研究

针对红外制导空空导弹导引头瞬时视场角小、对目标发现概率低的问题,提出了导引头预定回路模糊PID双模控制方案。首先对导引头伺服系统工作原理进行分析,建立其预定回路模型;其次,对预定回路分别采用常规PID控制和模糊PID控制进行了仿真对比分析;最后给出了预定回路的模糊PID双模控制模型,并进行了仿真验证,结果表明该方案能有效改善导引头动态性能,提高发现概率。     

基于模糊调整的变结构自适应PID控制器

为了提高复杂控制系统的品质和稳定性,采用模糊控制和变结构自适应PID控制相结合的控制方法。利用模糊控制在线整定PID控制参数,使其随误差变化而自动整定,实现了PID控制参数与系统误差变化的精确匹配。采用这种方法可进一步抑制变结构控制固有的抖动现象,提高系统的控制品质。将位置控制方法用于数字交流随动系统的位置控制。试验结果表明,该位置控制器既能保证系统的稳定性和快速性,又具有很好的跟踪精度,较好地解决了随动系统跟踪精度、稳定性、快速性要求高难以协调匹配参数的问题。     

舰炮随动系统的模糊滑模控制

为提升末端反导舰炮的射击精度,提出一种舰炮随动系统的模糊滑模控制方法。采用LuGre 模型对末端 反导舰炮随动系统中的非线性摩擦进行建模,应用滑模控制算法对摩擦力矩进行补偿,通过模糊规则对滑模控制增 益进行调节以降低抖振。仿真结果表明：该模糊滑模控制器减小了控制输入的抖振,提高了随动系统跟踪稳定性和 跟踪精度。     

基于干扰观测器与模糊前馈补偿的随动系统PID控制策略

针对随动系统在非线性随机力矩干扰时输出信号易畸变的现象,提出一种基于干扰观测器与模糊前馈补偿的随动系统PID控制策略。在随动系统"三闭环"结构模型的基础上,合理设计干扰观测器与模糊前馈补偿器,对干扰力矩的不确定性误差进行补偿,经仿真试验与结果分析,与传统模糊PID控制策略相比,所提策略能更好地补偿随动系统在非线性随机力矩干扰下的不确定性误差,削弱模糊PID控制的抖振,使系统具有良好的跟踪性能与鲁棒性。     

基于模糊神经网络PID的串级温度控制系统研究

为解决传统PID 控制存在控制效果不够理想、性能欠佳和很难满足系统精度要求的问题,提出基于模糊 神经网络的自适应PID 控制算法对系统进行控制。采用Labview 构建模糊神经PID 控制器,对环控引气系统温度进 行动态控制,进行仿真研究,并将此控制策略与经典PID 控制进行仿真比较。结果表明：基于模糊神经网络的PID 控制算法在系统的超调量和调节时间上都小于经典PID,能提高系统的快速性和准确性,改善系统特性。     

某随动负载模拟器 GM/SN-PID 自适应控制

为提高某随动负载模拟器加载系统的加载精度,设计一种基于灰预测单神经元 PID 自适应(grey prediction single neuron PID,GM/SN-PID)控制策略。通过分析随动负载模拟器的系统构成和工作原理,简化加载电机模型, 根据转动惯量盘模型,建立随动负载模拟器模型。在传统 PID 控制的基础上引入灰预测模型用于初始化 PID 参数的 整定,单神经元自适应控制器用于在线调节 PID 比例、积分和微分参数。仿真结果表明：该方法能提高加载系统的 加载精度,具有较强的鲁棒性,优于传统 PID 控制。     

基于干扰观测器的导引头伺服控制律设计

导引头伺服系统是一种高精度伺服系统,工作过程中易受到摩擦力矩、风阻力矩等干扰。为提高伺服系统抗干扰性能,保证系统跟踪精度,提出一种将干扰观测器与反步法相结合的复合控制方法。该方法将干扰力矩未精确建模部分等效为外界集总干扰,采用干扰观测器来观测出系统中的等效干扰并在自适应反步控制律中进行补偿,实现对参考指令的跟踪。仿真结果表明,所提出的方法可以快速实现对参考指令的跟踪,提高了系统的抗干扰能力,可有效抑制导引头伺服系统中的干扰。     

采用脉冲宽度调制驱动装置的反辐射导弹导引头随动系统设计

本文简单介绍了现有两种反辐射导弹(ARM)导引头随动系统,液压伺服随动系统和电动平台随动系统.在综合二者优点的基础上,设计了一种性能更优的捷联反辐射导弹(ARM)导引头随动系统.它将惯性姿态测量元件与载体捷联安装,系统采用经典的比例积分微分(PID)控制,伺服机构采用脉冲宽度调制(PWM)驱动的直流力矩电机,引导规律为比例导引.文中详细分析了该种方案的主要性能和特点,仿真表明所设计系统具有良好的性能.     

模糊自适应PID控制在高精度光电跟踪伺服系统中的应用

光电跟踪伺服系统在运行时不可避免地会受到摩擦力、机械谐振等非线性和不确定因素的影响，运用常规PID控制往往不能解决跟踪的快速性和稳定精度之间的矛盾。将模糊自适应PID控制应用于系统控制器设计中，在模糊推理的基础上，根据不同时刻的误差和误差变化率对PID控制器参数进行在线自整定，充分发挥了模糊控制和PID控制在系统动、静态性能上的互补性，而且不需要建立被控对象的精确数学模型。进行了实物仿真和跟踪实验，实验结果表明，该设计方法很好地满足了系统对快速性、平稳性以及稳定精度的要求，有效地增强了系统的鲁棒性。     

毫米波导引头预定回路改进单神经元控制?

针对极小瞬时视场毫米波导引头对目标发现概率低的技术难题,文中提出一种适合其预定回路特点及要求的单神经元自适应 PID 控制的改进算法。分别对预定回路采用增量式 PID 控制、单神经元 PID ( SNAPID)控制和改进单神经元PID( ISNAPID)控制进行仿真对比分析,结果表明改进算法具有较强的抗干扰能力和快速响应能力,并对控制律增量有一定的约束作用,能有效改善导引头预定回路动态性能,提高框架角控制精度,有利于导引头检测和截获目标。     

红外成像导引头弹道终端跟踪能力研究

分析了弹道终端红外成像导引头跟踪盲区形成的原因,提出了采用局部图像跟踪算法减小跟踪盲区的思想,讨论了飞机目标局部图像跟踪部位的选取原则.通过分析弹目平行交会模型,对影响弹道终端导引头跟踪能力的诸要素进行了定量研究,并结合某型红外成像导引头的技术参数,对其终端跟踪能力进行了计算,计算结果表明,导引头的最大跟踪角速度、导引头图像探测器的帧频、弹目相对速度是影响导引头终端跟踪能力的主要因素.最后,提出了提高图像导引头弹道终端跟踪能力的几点措施.     

陀螺稳定平台自适应分层滑模速度控制

为了消除高精度陀螺稳定平台系统中的非线性因素对系统控制的影响，设计了一种自适应分层滑模速度控制器。结合某小型电视跟踪导引头中的陀螺稳定平台实际系统，首先，介绍了稳定平台系统的控制结构，具体分析了陀螺速度闭环的工作原理，以及系统中影响速度控制性能的主要非线性因素。其次，针对系统特点，结合滑模控制强鲁棒性的优点，在速度闭环中设计了分层滑模控制。在边界层内，采用了积分增益型滑模控制。在边界层外，采用了带有灰色预测控制项的滑模控制。针对滑模控制中扰动量无法准确确定的问题，设计了自适应调整方法实时估计扰动量的大小。最后，利用Lyapunov方法证明了该方法的稳定性。在导引头稳定平台上实验表明，同PID控制相比，该滑模速度控制器能够有效消除系统非线性因素的影响，改善了闭环速度揎制的性能，提高了稳定精度。同时，与比例滑模控制相比，该方法有效减弱了抖振现象。     

模糊自适应PID控制在机载激光武器跟瞄系统中的应用

由于载机的振动和机动、被控对象参数的摄动、非线性环节等,经典PID控制算法无法满足机载激光武器跟瞄系统对目标的跟踪精度要求。在复合轴跟踪瞄准控制结构的基础上,设计了具有自适应能力的模糊PID控制器,构建了Matlab/Simulink仿真模型。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器跟踪阶跃信号的超调量仅为经典PID控制器的0.23倍,能较好的改善机载激光武器系统的跟踪性能。     

基于模型参考的电液伺服系统模糊自适应控制器

电液伺服系统的模型参考模糊自适应控制由参考模型,PID控制器和模糊自适应机构组成.参考模型产生期望的输出时频响应.模糊自适应机构根据该输出与PID控制系统输出之差及其变化率,产生模糊自适应信号,作用于系统,以保证系统的响应跟踪参考模型的输出响应.仿真表明,与传统PID控制相比,该控制器可有效抑制参数变化及负载扰动,具有较好的动态响应性能.     

随动系统的参考模型自适应模糊控制器设计

常规模糊控制器对系统的控制方式完全基于启发式的控制,对超调量的回调速度较慢。以武器随动系统和模糊控制为背景,提出一种基于参考模型的自适应模糊控制器以改善其控制性能。利用参考模型与系统过程的递归方程式的关系,确定自适应模糊控制器的单点输出值,从而克服启发式控制方式在小误差范围内灵敏度差的缺点,达到加快系统的过渡时间和增强系统的速度跟踪性能的目的,最终使设计的控制器对武器随动系统的控制效果达到其技术指标的要求。仿真结果验证了所设计的控制策略的有效性。     

终端红外图像制导信息处理技术研究

弹道终端目标图像充满视场时的跟踪点选择和继续跟踪能力是第四代先进空空导弹必须具备的性能.文中分析了弹道终端导引头图像跟踪过程,建立了图像探测器投影成像模型,研究了红外成像制导型空空导弹弹道终端目标图像的变化规律、弹目距离和相对速度对目标图像变化情况的影响及中段形心跟踪模式与末端局部图像跟踪模式的转换时机,提出了一种有利于减小成像导引头跟踪盲区、提高起爆控制精度的局部图像跟踪算法,该算法通过对机头部位的识别来确定局部图像跟踪点,并估算目标易损部位,从而为实现最优起爆控制奠定了基础.最后,对文中提出的算法用实际红外图像进行了仿真,其结果表明该算法是可行和有效的.     

压力仿真系统模糊自适应PID控制

针对压力仿真系统实时、高精度的要求,提出了将模糊控制理论和PID控制结合起来构成模糊自适应PID控制器的方法。利用模糊控制规则在线对该控制器PID参数进行了整定,增强了PID控制器的调节控制能力。并在基于MATLAB/Simulink的仿真环境下,对模糊自适应PID控制器进行了验证。结果表明,与传统PID控制器相比,该控制器可有效提高系统的动态响应性能,具有很好的稳定性。     

基于模糊神经比例微分积分的静变电源控制

针对静变电源模糊比例微分积分(模糊PID)控制隶属度和控制规则一旦确定后无法更改等不足,为提高静变电源输出电压的质量,提出以模糊神经比例微分积分(模糊神经PID)控制代替模糊PID控制。利用神经网络自学习的特点完善和调整模糊逻辑规则,并与PID稳态控制性能的优势相结合,实时地对静变电源电压控制量进行调整。仿真结果表明,模糊神经PID控制系统具有良好的鲁棒性和自适应能力,对干扰也有较好的抑制效果,解决了模糊PID控制器在静变电源控制中的精度不太高、自适应能力有限的难题,满足了静变电源输出的要求。