舰炮随动系统满意PID控制器设计

传统的舰炮随动系统PID控制器设计依赖于经验公式或统计数据,并用试验加试凑的方法调试参数以获得预期的控制性能.这种方法耗时长,且难以满足舰炮随动系统的高性能和多指标要求.通过分析舰炮随动系统PID控制器的特点和设计要求,依据满意控制理论,建立了包含稳定性、动态稳定误差和动态响应性能在内的多性能指标约束体系.研究了在此指标约束体系下的舰炮随动系统PID控制器设计问题,给出了与给定指标相容的满意PID控制器参数的求解方法,并验证了其有效性.     

基于定量反馈理论的火炮随动系统鲁棒控制研究

针对火炮随动系统由于参数摄动及非线性扰动等因素导致控制精度不高的现象,提出一种基于定量反馈理论（QFT）的火炮随动系统鲁棒控制策略。在建立带有不确定参数的火炮随动系统模型的基础上,以某火炮随动系统为例,利用回路整形法设计控制器,分析验证该控制器作用下系统稳定性、跟踪性及鲁棒性,并研究带有参数摄动、输出扰动等情况下系统的时域响应。研究结果表明,所设计的QFT鲁棒控制器能够满足火炮随动系统性能指标要求,有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能,证明了该方法的有效性。     

红外成像导引头角跟踪系统控制器设计与仿真

红外成像导引头是精确制导导弹系统的重要组成部分,导引头随动控制系统的性能决定着导弹的跟踪精度水平。为了提高导引头的随动跟踪系统的控制精度,文中首先对红外成像导引头系统进行建模,然后采用更有效的模糊规则设计了一种模糊自适应PID复合控制器,并引入了自适应控制因子对控制参数进行在线调整。最后采用传统PID控制方法与之进行仿真比较,结果表明模糊自适应PID控制可以有效改善系统动态性能,提高跟踪精度。     

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。     

基于RBFSMC 的舰载武器随动系统控制策略

为解决舰载武器在海上射击时精度不高的问题,提出一种基于RBF 神经网络滑模控制策略。根据舰载武 器随动系统的工作原理,建立舰载武器随动系统数学模型,利用滑模在非线性控制中的优越性,采用RBF 神经网络 对系统的摄动参数进行自适应逼近,解决滑模在切换时产生的抖振问题,得出舰载武器随动系统位置控制器的控制 律。仿真结果表明：该控制策略能提高舰载武器随动系统的快速响应能力和动态精度,满足系统要求。     

电机随动系统单片机控制器的设计

运用滑模理论设计了一种随动系统的控制器,并详细阐述了该控制器的基本组成、原理、特点、动态特性及其具体的电路.试验结果表明所设计的控制器达到系统技术指标要求,从而为导弹随动系统设计提供了一种新方法.     

基于提高闭环跟随特性的位置随动系统设计与仿真

为提高闭环随动系统的跟随特性,使其满足舰载武器系统苛刻的使用要求,文章在双闭环调速系统的基础上对三闭环位置随动系统进行综合设计。对PID调节器的参数进行工程整定,并通过Simulink仿真检验系统性能,验证了设计方案的正确性。结果表明该系统具有较好的包括稳定性、响应速度在内的综合跟随性能,能够满足舰载武器随动系统的使用要求。     

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。     

姿态随动稳定跟踪平台的控制算法与仿真

姿态随动稳定跟踪天线平台的控制算法,采用位置前馈、速度和位置反馈控制.当设置定位目标坐标后,可由控制器控制平台指向定位目标,其随动稳定跟踪平台移动.当随动平台基座晃动时,平台控制器能自动调整平台的三轴姿态角,保证平台始终指向目标.仿真和工程实践表明.该算法能保证天线平台具有的稳定跟踪性能.     

火箭炮两轴耦合位置伺服系统线性自抗扰控制

为了研究方位和俯仰两轴耦合作用下的火箭炮位置伺服系统控制性能,以含有速度闭环的实际系统为对象建立了火箭炮两轴耦合位置伺服系统数学模型。通过频域分析分别提出了方位和俯仰系统的2阶近似模型,设计了两轴系统的线性扩张状态观测器和自抗扰控制器,对系统未建模干扰进行估计并实时补偿。仿真结果表明：该观测器能较好地估计系统总扰动,所设计的控制器有效抑制了两轴负载力矩耦合效应对系统的影响并补偿了火箭炮发射时燃气流冲击力矩强干扰;在伺服跟踪和发射条件下采用所提出的控制方法充分抑制了耦合系统发射平台振动,保证后续射弹精度,性能指标明显优于PID控制。     

基于STM32 的嵌入式以太网定位系统

针对高炮多随动系统定位信号延迟及组网能力有限的问题,设计了基于STM32F107VCT6为主控芯片的嵌入式以太网定位系统.为实现高炮多随动系统的高精度定位控制,采用6个高炮身管联网,设计高精度定位炮控系统框图,系统以STM32F107VCT6为定位控制器的处理器,并嵌入先进扩张状态观测器分数阶PID控制器及uCOS-Ⅱ实时操作系统,其以太网模块采用全硬件TCP/IP嵌入式以太网控制器W5500芯片,采用标准SPI串行接口,网络传输速率高达100 Mbit/s.仿真结果证明:该定位控制器运行稳定,以太网通信实时性好,以太网定位系统实现了多个高炮身管的精确定位,达到了预定效果.     

基于粒子群优化的伺服系统比例积分微分控制器设计方法

给出了 一种基于粒子群优化（PSO)算法的火炮伺服系统比例积分微分（PID)控制器优 化设计方法。定义了 ー个综合考虑火炮调转时间、上升时间、超调量、系统静态误差、等速跟踪误差 和正弦跟踪误差等动静态性能的指标函数,在给定的控制器参数空间进行组合优化搜索,可迅速求 得使性能指标优化函数极小化的ー组PID控制器参数。仿真結果表明该方法有效。     

神经网络二自由度PID控制器设计

针对飞行器平尾舵机伺服系统比例校正控制的不足,设计了神经网络二自由度PID控制器.将该控制器应用于舵机伺服系统并进行了SIMULINK仿真,结果表明神经网络二自由度PID控制器具有较好的快速性、自适应能力和抗干扰能力,改善了该型飞机平尾舵机伺服系统的动态性能.     

模糊滑模控制在某型发射装置伺服系统中的应用

针对复杂作战环境下某型发射装置伺服系统控制问题,设计模糊滑模变结构控制器。通过模糊控制对系统的不确定性进行在线估计,实现滑模控制中切换增益的自适应调整,在保证控制鲁棒性的同时增强控制的连续性。仿真结果表明:设计的模糊滑模变结构控制器对伺服系统参数不确定性和外界干扰等具有较强的鲁棒性,提高了系统的运行品质,同时滑模变结构控制的抖振也得到了明显抑制。     

基于LuGre模型的伺服转台自适应反演滑模控制

为降低摩擦力矩对机电伺服转台控制精度的影响,提出了自适应反演滑模控制方法;分析了伺服系统的原理,并应用LuGre模型对摩擦力矩进行了建模;在此基础上结合滑模控制和反演法,提出了自适应反演滑模控制(ABSM)算法;将ABSM控制器与原有的PID控制器进行了仿真对比实验。结果表明:所设计的控制器增强了系统的鲁棒性,大幅提高了控制精度。     

基于并行控制的交流伺服系统控制

针对一般的大口径火箭炮交流伺服系统调控方法难以达到较好性能的问题,提出一种RBF神经网络-单神经元PID自校正控制方法.针对上述算法自适应能力不强的问题,引入一种并行复合控制策略,以RBF神经网络和单神经元PID做并行控制,通过半实物仿真分别对RBF神经网络PID自校正控制器和并行复合控制器的性能进行试验验证.仿真结果表明:采用并行复合控制的火箭炮伺服系统反应速度更快、稳定性更强、精度更高,能够更好地满足火箭炮交流伺服系统的性能指标要求.     

Design of PID Controllers of Anti-aircraft Artillery Servo System with Multiple Performance Specifications

A novel design method for determining the proportional-integral-derivative(PID) controller gains of an anti-aircraft artillery servo system with multiple performance specifications based on a particle swarm optimization (PSO) algorithm is proposed. First, a performance criterion evolution function combined with the system maximum displacement settling time, rise time, overshoot, steady state error, constant velocity tracking error and sine wave tracking error is defined. Second, the optimization problem of PID controller parameters and the searching procedure of PSO algorithm are constructed. Finally, the optimal or near optimal PID controller parameters are fast and easily obtained by solving the above optimization problem on the given controller parameter space following the PSO searching procedure. The simulation results show the effectiveness of the proposed controllers.     

多模态模糊PID 控制算法在转台伺服系统中的应用

由于结构简单,可靠和安全,PID控制广泛用于伺服控制系统。但其固有的缺陷导致对复杂系统控制效果变差。为解决某些问题,设计一种多模态模糊PID控制器,应用模糊控制理论在线调节控制器参数和结构。通过控制实际转台伺服系统验证其具有良好的控制效果。