机载激光通信的重复自抗扰视轴稳定控制

机载激光通信的视轴稳定是建立激光通信链路的前提。针对通信终端载体的非线性扰动和扰动模型未知造成视轴稳态误差较大的问题,结合自抗扰控制与重复控制,提出了重复控制补偿自抗扰算法,以完全消除周期性稳态跟踪误差。仿真实验结果表明,与自适应PID控制方法相比,重复控制补偿自抗扰算法可以有效抑制平台的非线性扰动,提高了系统的稳态精度,并且具有较快的响应速度与较强的鲁棒性。     

采用自调整模糊变结构控制的机载激光通信视轴稳定研究

机载激光通信的动态视轴稳定是建立激光通信链路的首要前提,传统的粗跟踪控制方法不能克服载体扰动及参数变化对系统的不利影响,影响了视轴稳定精度。根据控制系统的任务,将论域自调整模糊控制与滑模变结构控制的思想相融合,在稳定的误差相平面内构造稳定的滑模面。理论分析和模拟实验结果表明,该方法消除了系统的抖振现象,改善了系统的瞬态性能,对机载通信平台受到的扰动及参数变化具有完全的自适应性。因此自调整模糊变结构控制具有一定鲁棒性,且控制算法简单,可望获得工程应用。     

基于双态混沌PSO的机载激光通信视轴稳定控制

机载空间激光通信视轴稳定是激光通信链路建立的前提。在视轴稳定平台中应用自抗扰控制方法取得了良好的控制效果,但自抗扰控制需调整参数众多且缺乏规范的调整手段。针对自抗扰控制调参难的问题,本文提出了一种利用双态混沌粒子群算法优化自抗扰控制参数的方法。仿真结果表明,与PSO-PID控制方法相比,该方法具有更快的响应速度,更强的抗干扰能力和更好的鲁棒性。     

采用滑模观测器的机载激光通信视轴精度控制

为了提高机载激光通信系统在机体振动和机械摩擦等扰动下的视轴对准精度,提出了一种基于滑模观测器的反步滑模控制方法。首先建立了机载激光通信系统的数学模型,然后通过设计的滑模观测器对扰动值进行估计,同时针对指令转换模块、激光通信模块和电机模块逐步设计了反步滑模控制律,实现对机载激光通信系统视轴的高精度控制。实验结果表明:提出的方法与分数阶PID控制方法相比突出了更优的快速性和准确性,响应时间仅为0.4 s,最大空间对准误差仅为0.3 m,设计的滑模观测器能够快速、准确地估计出扰动值,响应时间仅为0.3 s,最大估计误差分别仅为0.1 m/s、0.06 (°)/s2 和0.07 A/s,大幅提高了机载激光通信系统中视轴的对准精度。     

改进的内模控制在机载激光通信系统的应用

为了减少机载激光通信光电跟踪稳定平台的脱靶量误差,提出一种基于观测器的二自由度内模控制方法。以经过电流环化简后的速度环为被控对象,采用二自由度内模控制对系统进行校正,将干扰观测器的控制律引入到二自由度内模控制中以降低模型误差和外部扰动对系统性能的影响。通过仿真和实验验证了所提方法的高性能。实验结果显示,改进的内模控制在抗干扰能力、鲁棒性和跟踪性能上都优于传统内模控制;将改进的内模控制算法用于实际系统中也有较好的跟踪性能,其跟踪精度约为143μrad,与传统内模控制相比提高了约24%。     

采用自抗扰控制的空间激光通信精跟踪系统

空间激光通信的视轴稳定是激光通信链路建立的前提。针对通信终端载体的非线性扰动和扰动模型未知造成视轴稳态误差较大的问题,设计了自抗扰控制方法,并采用模糊控制理论自适应调整非线性状态误差反馈控制律中的相关参数。实验结果表明,与自适应PID控制方法相比,采用模糊自抗扰控制方法可以有效抑制平台的非线性扰动,并且具有较快的响应速度与较强的鲁棒性,可以满足系统的稳态精度要求。     

机载激光通信终端的模糊变结构跟踪方法研究

机载激光通信系统中视轴的稳定性决定了通信质量的高低,该过程是一个典型的非线性问题.为保证通信链路的建立与稳定,提出一种模糊变结构控制方法.借助变结构思想将模型线性化处理,并用模糊算法来确定切换增益的取值,以削弱抖振.该方法响应迅速且易于实现.仿真结果表明,该方法对机载环境下的激光通信终端所受到的扰动与系统参数摄动具有很好的抑制作用,能够实现视轴的快速稳定跟踪.     

基于模糊神经网络PID的机载蓄电池恒流充电控制

分阶段式充电方法因其可靠性高和性价比高等优点被广泛应用于蓄电池的充电过程.分阶段式充电法的质量由其对充电电流及电压的控制精度决定.将模糊控制、神经网络控制以及普通PID控制相结合,系统同时具备了逻辑推理能力和自学习能力,可以在线控制调整蓄电池充电电流等参数.通过实验和仿真验证证明了此方法可以有效减小电流波动范围,使充电...     

外军机载激光/射频一体化通信技术研究进展

总结了外军机载激光通信、高速射频通信和激光/射频一体化通信的发展情况,针对典型项目分析了应用场景、技术体制以及达到的功能和性能指标等,阐述了关键技术及实施途径等,最后展望了未来发展。     

基于PID方法的自动增益控制

在20 ns低抖动的无线同步脉冲传输的试验中,发现包络检波的解调方法虽可以完成脉冲传输功能,但是由于接收功率的变化,会造成脉冲抖动。采用自动控制理论中比例-积分-微分(PID)控制方法实现自动增益控制,令检波功率趋于稳定,进而减小脉冲抖动。通过仿真验证了本文方法的有效性。     

机载光电跟踪系统的模糊PID控制

为了提高机载光电跟踪系统的控制性能,提出了一种模糊自适应PID控制算法。首先,针对机载光电跟踪控制系统的特点,建立了被控对象的模型。接着,对机载光电跟踪系统模糊PID控制器的设计进行了详细介绍。最后,利用经典PID控制、模糊控制、模糊PID控制3种算法对机载光电稳定跟踪系统进行仿真比较。仿真结果表明模糊PID控制算法较之前两种算法具有响应快、超调量小、抗干扰能力强、稳态性能好等优点,对机载光电跟踪系统具有较好的控制能力。     

基寸S7-200PLC的模糊神经网络算法设计

随着智能信息技术的发展,模糊神经网络算法广泛应用于工业控制。但该算法尚未应用于PLC。针对这种现状．给出基于S7-200PLC的模糊神经网络算法设计。利用模糊神经网络算法的理论知识,在S7—200的平台上采用梯形图和指令表两种模式编程设置。并利用PLC仿真软件对其仿真,仿真结果达到预期目标。     

一种基于L-M算法的组合神经网络模糊控制器

提出了一种基于L-M算法的神经网络模糊控制器。用两个相同的三层前向神经网络①和②来生成E和EC的隶属度,用三层前向神经网络③来实现模糊控制规则并生成控制输出,经过研究和对比选择了对于这3个网络来说最好的训练算法Levenberg-Marquardt算法。仿真结果表明了该控制器极好的控制性能。     

基于模糊PID控制的半导体激光器温控系统

基于模糊控制原理,采用模糊控制与PID控制相结合的模糊控制方法,完成了一种针对半导体激光器温度控制的算法设计。该模糊PID控制算法,能够自适应调节PID的比例、积分和微分系数,从而使半导体制冷器的温度保持恒定。Simulink仿真结果表明,采用该模糊PID控制算法后系统的超调量减少40%,缩短了调节时间,控制效果优于常规PID控制系统。     

基于模糊神经网络的执行器故障诊断

针对神经网络在故障诊断中的局限性,提出了一种将模糊理论与BP神经网络结合的故障诊断方法,使其应用到执行器故障诊断中.通过和BP神经网络学习算法对执行器故障诊断的结果比较来证明模糊神经网络算法的优越性.首先介绍执行器常见故障;其次对故障征兆进行模糊化预处理,获得了神经网络训练样本,最后应用Matlab软件进行了系统仿真.仿真结果表明:该方法收敛速度快、诊断精度高、自适应性强,能够有效地诊断执行器故障.     

自由空间光通信精跟踪模糊控制系统的设计

针对空间光通信中捕获、瞄准和跟踪(ATP)技术的精跟踪系统对信标光斑实时准确跟踪需求,设计了基于前馈补偿的比例,积分和微分(PID)模糊控制系统,采用camera-link接口的高帧频CMOS相机和大规模FP-GA芯片设计了精跟踪处理控制平台,并将图像处理、前馈补偿和PID模糊控制等功能全部集成在FPGA芯片内部。实验结果表明,前馈补偿模糊PID控制具有更强的系统适应性,精跟踪系统带宽达到300 Hz,对大于100 Hz的高频振动频谱仍然有很好的抑制补偿效果,尤其对于低于60 Hz的主要扰动频谱具有很好的跟踪补偿效果,抖动压缩比达到90%以上,抖动均方差小于1 pixel,定位精度约为1μrad。