电动负载模拟器扰动观测器系统化设计

提出了一种通过参数化进行混合灵敏度优化的扰动观测器(DOB)设计方法,并应用于电动负载模拟器(EALS),解决了舵机运动扰动对EALS力矩伺服精度的影响问题.将Q-滤波器设计与混合灵敏度优化问题分开考虑,并给出了DOB的系统化设计律,保证了系统的鲁棒性和DOB的最优性,该方法能应用于不稳定系统的设计.实际系统试验结果验证了所提出方法的有效性.     

高速永磁同步电动机全数字化矢量控制研究

基于单个锁定型霍尔元件的位置预估方法,在旋转坐标系下实现了高速永磁同步电机的id=0矢量控制,并对控制滞后进行了分析和补偿。实验结果证明了所设计的控制系统的可行性。     

高精确度速率转台伺服控制系统波动力矩的抑制

针对高精确度速率转台调试中存在的波动力矩干扰问题,在分析了干扰产生机理的基础上,通过实验测试确定了波动力矩的频率成分,并给出了具体的数学表达式.采用重复控制方法,分析了系统的稳定条件,设计重复控制器,实现对此类波动力矩的有效抑制.实验测试结果表明,设计的重复控制器能够克服周期性的波动力矩干扰,速率稳定性能优于常规的控制器.     

基于滤波器的Anti-Windup设计及其在伺服系统中的应用

针对控制器Windup问题，提出了一种基于滤波器的Anti-Windup设计方法。该方法采用两步设计技术，通过合理地选取滤波器F（s），使系统满足相应的最优设计指标，提高了系统的性能，有效地解决了某型电动转台伺服系统中存在的控制器Windup问题。转台伺服系统实际运行结果验证方法的有效性，并说明该方法也适用于类似的一般控制系统的Auti-Windup设计。     

大负载电动仿真转台的总体技术分析

在ＤＣＴ型大负载双轴电动仿真转台成功研制的基础上，介绍了该转台的性能特点，总体结构和驱动方式，讨论控制系统设计中存在的问题，并分析了控制回路的结构及实现。     

Delta算子不确定系统扩展参数依赖H∞控制

研究了含有多面体参数摄动Delta算子系统的参数依赖H∞控制问题.基于Delta算子系统有界实引理"提出了扩展参数依赖H∞性能准则.利用该准则,以参数化的线性矩阵不等式形式给出了参数依赖H∞控制器存在的充分条件,并通过求解优化问题设计控制器.研究结果表明该方法保守性较低,且物理概念清晰.数值示例验证了所提方法的有效性.

     

基于HHT的多MEMS陀螺信号融合算法研究

基于经验模态分解方法将多MEMS陀螺信号分解为一列本征模态函数和残差函数,并采用希尔伯特变换求取其瞬时频率和瞬时能量.首先,通过本征模态函数与原信号的非线性相关系数分析来实现MEMS陀螺信号噪声的滤波处理;然后,以非线性相关信息熵作为优化指标,通过选取不同本征模态函数的组合进行加权融合,优化结果能有效地提高信号的测量精度;最后,通过仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

Attitude control allocation strategy of high altitude airship based on synthetic performance optimization

This paper presents a method for solving the attitude control problem of high altitude airship (HAA) with aerodynamic fin and vectored thruster control. The algorithm is based on the synthetic optimization of dynamic performance and energy consumption of airship. Firstly, according to the system overall configuration, the dynamic model of HAA was established and the HAA linearized model of longitudinal plane motion was obtained. Secondly, using the classic PID control theory, the HAA attitude control system was designed. Thirdly, through analyzing the dynamic performance of airship with fin or vectored thruster control, the synthetic performance index function with different weighting functions was determined. By means of optimizing the obtained performance index function, the attitude control of high altitude airship with good dynamic performance and low energy consumption was achieved. Finally, attitude control allocation strategy was designed for the airship station keeping at an altitude of 22 km. The simulation experiment proved the validity of the proposed algorithm.     

基于LMI的范数有界不确定采样系统的输出反馈鲁棒镇定

将采样控制系统转化为等价的跳变系统,设计目标为对所有容许的参数不确定性设计一个输出反馈采样控制器,使得闭环系统渐近稳定。以线性矩阵不等式的形式给出了鲁棒镇定问题可解的充分条件,并由可行解构造输出反馈采样控制器的参数矩阵。对短周期飞行器动态模型的仿真结果验证了所提方法的有效性和正确性。     

大气层外拦截器开关式姿态控制律设计

以大气层外拦截器为背景,为了提高姿态控制系统对干扰力矩的鲁棒性,基于预测控制方法设计了开关式姿态控制律.将导引头视场约束和姿态角速度约束以输出约束的形式添加到预测控制的优化问题中,保证了目标不脱离视场.针对线性化后的姿态运动模型,采用约束"紧缩"的方法,通过适当的调整约束集,保证了算法的鲁棒性.在此基础上得到了带有开关输入的姿态控制对应的优化问题.仿真结果表明,本文给出的设计方法即使在存在较大干扰力矩的情况下仍然能够满足姿态控制精度要求.