基于LMI的雷达稳定伺服系统动态输出反馈H_∞控制

为提高雷达稳定伺服系统的动态性能和抗干扰能力,基于线性矩阵不等式(LMI)设计了速度环动态输出反馈H∞控制器。对于不同幅值和频率的信号开展了阶跃响应和抗扰性能的Matlab仿真实验。结果表明,与传统PID控制器相比,采用这种输出反馈H∞控制器的伺服系统速度环阶跃响应动态性能优越;对不同频率的载体扰动信号情况下,隔离度均显著提高。提出的输出反馈H∞控制器阶次低,不存在输出饱和问题,便于物理实现。     

自抗扰控制器在导弹舵机上的应用研究

空空导弹舵机通常采用PID控制器进行伺服控制,由于舵机运动部分摩擦力变化及其他非线性因素扰动的影响,PID控制器的性能不稳定。近年来逐渐广泛使用的自抗扰控制器对系统扰动有较强的抑制能力,为确定其在舵机控制中的应用可行性,对某型舵机进行了自抗扰与PID控制器应用的对比试验,结果表明,自抗扰控制器用于舵机控制的效果优于常规PID控制器。     

巡航导弹鲁棒轨迹线性化控制器设计

基于轨迹线性化控制方法研究了巡航导弹控制器的设计问题。考虑到系统建模误差和外界干扰等不确定因素对TLC控制器性能的影响,研究了鲁棒轨迹线性化控制方法,设计了相应的控制器,并采用Lyapunov方法严格证明了闭环系统所有误差信号一致最终有界。最后应用新控制方案设计了巡航导弹飞行控制系统,仿真结果表明了方法的有效性。     

三轴惯性平台的滑模控制器设计

针对单通道三轴惯性平台控制器鲁棒性较差,控制效果容易受到平台轴间耦合因素影响的问题,利用滑模变结构控制方法解决带有动力调谐陀螺敏感器的三轴惯性平台系统的控制精度,改善系统动态性能。通过基坐标变换将子系统转换为易于滑模控制器设计的形式,利用非线性方程和非线性动力学算子设计全局滑模面,可有效提高系统鲁棒性,明显降低轴间耦合因素对控制输出量的影响。仿真结果表明,基于三轴平台设计的全局滑模控制器可有效解决基于单通道设计的滑模控制器带来的系统耦合问题。     

基于回路成形的涡扇发动机自抗扰控制

为抑制控制器硬件电路不确定性因素和控制中的内外干扰对涡扇发动机高压转子转速控制的影响,设计了线性自抗扰控制器。线性自抗扰控制器由跟踪微分器、扩张状态观测器和误差反馈控制器三部分组成,跟踪微分器负责安排转速指令过渡过程;扩张状态观测器充分利用转速变化的量测信息,可对转速控制信号的内外部干扰进行观测;误差反馈控制器设计时采用了频域校正方法设计控制器,在补偿扩张状态观测器预估干扰的同时,实现发动机的转速控制。最后对某型涡扇发动机控制系统的仿真结果表明,以上自抗扰控制器具有强鲁棒性和抗干扰性能。     

基于视线制导的共面航天器自主交会控制研究

研究了基于视线制导的共面航天器自主交会控制.为便于设计适用于自主交会的控制方法,首先建立了视线坐标系相对运动方程,然后基于相对测量信息分别设计了纵向和法向控制器.纵向控制器是基于零控脱靶量算法所设计的一种新的自适应控制方法,完成交会速度和位置控制;法向控制器是一种姿态约束PI型比例导引,实现交会视线角的控制.所设计的控制器对不同初始交会条件具有良好的适应性.对圆和椭圆轨道交会仿真结果证明了该控制方法是有效可行的.     

基于MINAS的跟踪雷达全数字交流伺服系统?

为提高跟踪雷达的响应速度、精确性、调速范围,采用松下MINAS伺服驱动器及永磁交流同步伺服电机作为驱动和执行元件,以TI公司的TMS320F2812 DSP为伺服控制板的控制器,设计实现了跟踪雷达全数字交流伺服系统。同时,采用矢量控制算法,对跟踪雷达进行转矩、速度、位置控制。结果表明,该系统能达到快速响应、高精度跟踪和宽调速范围的目标,有效地保障了电机稳定运行及负载的安全。     

基于FNN的PID非线性系统位置控制

针对数学模型不确定的某操瞄控制系统的控制问题，特别是滞环因素给系统的控制精度造成的不利影响，提出了一种基于Takagi-Sugeno模型的模糊神经网络(FINN)和比例积分微分(PID)控制的位置控制器和一种基于实数编码的遗传算法优化模型，运用该优化模型优化了控制器参数。仿真结果表明，该控制器具有较好的鲁棒性，采用这种控制器，系统能够高精度、快速、平稳地调转到指定的位置。     

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。     

BTT制导弹药H∞鲁棒自动驾驶仪设计

文中研究了基于H∞反馈控制理论的BTT制导弹药中制导段鲁棒自动驾驶仪三通道独立设计问题.根据制导弹药中制导飞行的特点给出了基于过载误差描述的系统状态方程,将控制通道之间的耦合因素看作有界干扰设计了一种与传统控制器同样简单易行的控制器.6DOF仿真结果表明,文中设计的控制器动态品质和稳态精度高,控制的协调性好,鲁棒性强.     

PID专家控制器在温控系统中的应用

以单片机为核心的制袋机温度控制系统采用了基于专家智能与PID相结合的专家控制器,利用专家系统知识库输出修正PID参数以改变PID控制方式.据对象特性设计了99条控制规则,并将各种规则的调整方法及调整参数存于控制器.用改进积分法控制温度波动以达到最佳PID控制效果.     

一种提高伺服系统快速响应能力的控制算法

为了提高某型伺服系统的快速响应能力,对传统的PID控制算法进行改进。在系统地研究线性PID和非线性PID控制方法的基础上,针对工作实际中的被控对象控制问题,设计一种采用分段控制、前馈控制的复合控制策略,取得了良好的控制效果。实验结果证明,该算法使伺服系统的调节时间更短,响应速度更快。     

水上垃圾清理机器人

为解决目前缺少高效率、高安全系数的打捞设备而给水面垃圾打捞带来的问题,设计一款水面垃圾清理 机器人模型。该模型融入无线遥控、单片机控制、电机伺服控制及脉宽调制(pulse width modulation,PWM)等控制 技术,通过部件的选型及理论计算,得出具体产品结构。试验结果证明：该模型能实现人船分离、远程控制的收集 模式,可扩张式侧网增加捕捞面积,节约大量的人力和物力资源,切实解决水域垃圾打捞难题。     

水上垃圾清理机器人

为解决目前缺少高效率、高安全系数的打捞设备而给水面垃圾打捞带来的问题,设计一款水面垃圾清理 机器人模型。该模型融入无线遥控、单片机控制、电机伺服控制及脉宽调制(pulse width modulation,PWM)等控制 技术,通过部件的选型及理论计算,得出具体产品结构。试验结果证明：该模型能实现人船分离、远程控制的收集 模式,可扩张式侧网增加捕捞面积,节约大量的人力和物力资源,切实解决水域垃圾打捞难题。     

预测控制在PID调节器设计中的应用

在过程控制领域，长期以来ＰＩＤ控制占有主导地位，与此同时，现代控制理论已获得突飞猛进的发展，许多先进的控制理论和算法先后被开发出来。但当这些理论和算法会诸实际应用时了碰到了许多困难。     

某型飞航导弹的三维模糊控制器

为解决传统控制方法难以实现或难以奏效的控制问题,设计三维模糊控制器。介绍三维模糊控制器的设计方案,通过选择描述输入输出变量的词集、确定语言值的隶属度函数、制定模糊控制规则表、对Ke、Kec和Ku进行设计,并以涡喷发动机为动力装置的导弹偏航通道为例,采用分段控制策略进行实验分析。结果表明,三维模糊控制器能提高系统的响应速度,基本上实现无超调控制,系统的跟踪性能也得到明显改善,满足系统的性能指标要求。     

多电机同步传动控制系统分析

针对产品制造过程中多单元同步传动控制问题，在分析机械总轴同步控制和主令参考同步控制方案优缺点的基础上，提出了多电机同步传动调速系统的虚拟总轴控制方案。该方案虚拟总轴控制模糊机械总轴的机械性，既保留了机械总轴控制方式固有的同步特性，又具有主令参数同步控制方式中各单元间完全没有耦合，任一单元的扰动不会影响其它单元运动状态的优点，虚拟总轴系统的由虚拟总轴、虚拟内内轴以及机械单元等部分组成，虚拟机械部分采用软件实现，由于输入信号经过总轴作用并过滤，易于单元驱动器跟踪。Matlab仿真结果表明，该方案易于调节参数，动态性能好，系统容量大。     

高超声速武器控制技术发展探讨

对高超声速武器所具有的独特优势以及它在未来航空航天领域的地位进行了分析。主要分析和讨论了高超声速条件下控制系统的实时性、控制力矩问题以及模型和参数的不确定性等问题。在分析问题的基础上，提出使用预测控制以及复合控制对这几个问题进行研究，以期解决高超声速条件下控制系统所存在的问题。最后进行了讨论：高超声速控制技术是一个全新的领域，目前国内在这方面研究较少，进行这方面的尝试研究是非常有必要的。     

基于双模态控制器设计导弹滚动通道驾驶仪

针对导弹滚动通道动态响应快、超调量小、干扰抑制能力强的问题，提出应用PID-bang-bang双模态控制器来设计滚动通道驾驶仪的控制方案。该设计方案综合了bang-bang控制器具有鲁棒性强、动态响应快和PID控制器具有良好稳态品质的优点。最后通过仿真验证了该方案对抑制较强干扰的有效性。     

高性能的位置伺服二自由度控制

为提高位置伺服系统的控制性能,提出一种高性能的位置伺服二自由度控制方法。基于二自由度控制思 想,通过速度环控制分析,提出速度环的回路补偿控制方法,采用前馈补偿控制器设计,通过改造位置伺服控制系 统的速度环调节器与位置环调节器,设计出二自由度控制器,并采用基于转子磁链定向的矢量控制策略进行实验验 证。实验结果证明：该控制方法是可行有效的,具有工程实用价值。