雷达转台神经网络控制仿真研究

由于PID控制算法简单,便于工程实现,传统上雷达转台多采用PID控制.但是雷达转台是非线性时变系统,制约了基于准确线性数学模型的PID控制的控制品质.文中提出了转台位置环采用神经网络控制,速度环采用传统PI控制的复合控制方式,一方面采用复合控制模式可以减少控制系统的运算量,便于工程实现,另一方面位置环采用神经网络控制可以提高控制系统的鲁棒性,提高雷达转台的控制品质.最后对复合控制方式进行了仿真验证,仿真结果表明控制方法性能良好.     

陀螺测试转台的复合控制设计

针对陀螺测试速率转台低速时存在的问题,为提高系统低速的跟踪精度,提出了一种基于摩擦补偿控制和重复控制构成的复合控制新模式,详细分析了复合控制原理,和复合控制应用于陀螺测试速率转台控制系统的结构,设计了摩擦补偿控制器、重复控制器和速度控制器,并进行了软件设计。仿真表明复合控制对转台低速运行时的摩擦干扰抑制效果显著,进一步提高了系统低速的跟踪精度。系统具有良好的动态性能和静态性能,实用性强。     

基于极点配置的逆变器双环控制方案

介绍一种基于极点配置的逆变器瞬时电压电流PI控制器的设计方法,建立系统模型,为了提高逆变器输出波形的精度,提出了一种基于极点配置的PI双环和重复控制的复合控制方案。该复合控制方案克服了PI双闭环控制方案带整流性负载时输出电压质量不高的缺点,也解决了嵌入式重复控制方案应用在逆变系统中对逆变器谐振峰值不可控的问题。仿真表明,所设计的复合控制方案提高了逆变电源带整流性负载时的输出电压质量,该方案既保持了重复控制良好的稳态特性,也明显改善了系统的动态性能。     

T型转台复合轴控制系统设计与优化

与U型台相比,T型转台具有高度低,质量轻等优点,但由于负载不均衡,它的控制器较难设计。介绍了一种T型转台复合轴控制系统的设计与优化,转台速度环采用"PI+超前算法",提高系统穿越频率,改善系统动态性能,同时针对周期性低频扰动进行实时动态补偿,降低扰动对误差的影响。位置环小误差范围采用"PI+多重滞后环节"串联校正,低频增益提高。并分析T型转台的复合轴控制方法,在高精度跟瞄系统中仿真验证,最终应用于某光电跟瞄转台,跟踪精度优于10μrad(RMS)。     

小型测试转台传动和控制设计

测试转台对微波天线测试具有重要意义.介绍了两轴测试转台,它具有方位和俯仰2个转动方向,程序控制和手动控制两种方式,经济性好,体积小,定位精度满足天线的内外场测试.普通转台设计要素在该转台的设计过程得到了体现.     

三轴惯性仿真转台的动态性能测试方法

惯性仿真转台动态特性直接制约着惯性器件的标定精度,该文通过设置惯性仿真转台3个转动框架的摇摆幅度和频率,研究各旋转框在独立摇摆工作条件下所对应的角位置、角速度和加速度的理论输出与实际输出的获取方法并建立两者间的误差曲线。转台测试结果表明,该测试方法可有效获取实验室三轴惯性仿真转台的动态误差特性,且转台高频抖动噪声是影响惯性器件标定效果的主要因素。     

双压电二维叠堆执行器控制实验研究

针对双压电二维叠堆执行器的输出迟滞性问题,该文设计了一种双压电复合控制方法。先建立执行器数学模型并完成参数辨识,再结合非对称Bouc Wen模型与增量微分、积分及比例(PID)模型,完成复合控制模型的建立,最后基于数字信号处理(DSP）控制器完成前馈控制、增量PID控制与复合控制的实验对比。结果表明,该复合控制方法能有效抑制执行器的输出迟滞性,当驱动电压峰 峰值为96 V,频率为500 Hz时,执行器滞环率仅为未控制时滞环率的31.6%,远低于前馈控制时滞环率(74.2%)及增量PID控制时滞环率（167.8%）。     

基于模糊自适应PID的转台位置控制系统设计

建立了驱动器-电机-减速器和转台的数学模型及其Simulink仿真模型。介绍了模糊自适应PID控制器的设计方法,通过Matlab模糊工具箱实现了模糊PID控制系统的仿真。仿真结果表明用模糊自适应PID控制转台位置伺服系统,具有超调小、响应快、精度高、鲁棒性强等优点。将模糊控制方法与PID控制结合起来,用模糊推理方法进行PID参数的在线自整定,并取得了良好的效果。     

基于迭代学习控制的潜望式激光通信终端系统的动态跟踪设计

为提高潜望式激光通信终端伺服系统的动态跟踪性能,针对基于永磁同步电机的二维伺服转台的控制系统进行了设计。通过采取空间矢量控制方法实现电机的解耦控制,建立控制模型并完成了各控制回路的设计。针对动目标跟踪设计了迭代学习控制方法以提高通信终端的动态跟踪性能,并对控制系统的速度阶跃响应进行测试,分析通信终端系统的低速平稳性。最后,搭建了4.62 km激光通信的动态跟踪实验,利用六自由度转台模拟平台抖动,为动态跟踪验证实验创造外部平台扰动条件。实验结果表明:通信终端系统速度阶跃响应的稳态误差为±0.02 (°)/s,表明伺服系统速度回路具有较快的动态响应特性和较高的稳态精度,在最大加速度为0.219 (°)/s2的正弦波扰动条件,二维伺服转台的动态粗跟踪精度可以达到62 μrad,粗精复合跟踪精度优于2 μrad,验证了通信终端伺服系统的有效性及其动态跟踪性能,为进一步提高终端系统的跟踪精度奠定基础。     

Servostar控制器在转台控制中的应用

在一种转台设计中，针对该转台较宽的工作速度范围以及相应的精度要求，采用了目前较为流行的使用DSP技术的电机控制器。具体选用Kollmorgen公司的Servostar S／C系列，该伺服控制器是当前性能指标较为优异的电机控制器，如何在伺服系统中使用，尤其是速度环的算法选取、参数选取及相关软硬件设计，进行了详细的讨论。同时，结合转台所需要实现的扇形范围往复运动和归零动作，对位置环的实现方法也给出相应的算法。     

某炮塔数字伺服控制系统误差分析

介绍了数字伺服控制系统的误差源,对由其产生的误差进行了误差分析,并将该分析方法应用于某炮塔数字伺服控制系统,提出降低或削除误差的有效途径,为数字伺服控制系统的设计分析提供参考。     

基于遗传算法的红外成像导引头伺服控制系统设计与仿真

对某红外成像导引头的伺服控制系统进行了设计与仿真。根据某红外成像导引头伺服控制系统实现的两个功能,设计了系统控制的位置回路和稳定回路。在获得被控对象稳像平台的数学模型后,利用遗传算法优化设计了PID控制器的三个参数,并通过MATLAB/SIMULINK工具对控制回路作了相应的控制性能仿真及分析,以验证系统的理论正确性和可行性。     

基于运动控制器的全闭环控制系统

利用运动控制器作为上位控制单元,采用交流伺服驱动器和伺服电机作为执行机构,采用光栅尺作为直线位移检测装置,设计出一种新型的全闭环运动控制系统,实现对伺服电机高速、高精度的控制。介绍了控制系统的组成及硬件原理,给出了控制系统软件设计的结构。这种系统既具有实时性和快速性,又方便实用。     

机载雷达伺服系统模型参考自适应控制的设计与实现

推导了信号综合模型参考自适应律。进行了计算机系统仿真：确定自适应参数，在满足Ｌｉａｐｕｎｏｖ稳定理论的基础上，对自适应机构进行简化以便于工程实现，并对该自适应系统进行了鲁棒性分析。最后，这种自适应控制系统被用于机载雷达伺服速度回路中，并取得了满意的结果。     

基于陀螺稳定的机载光电转塔系统建模与仿真

机载光电转塔系统是一种多自由度高精度随动控制系统。能够快速随动、大范围跟踪、高精度对被探测区域目标进行搜索、捕获、跟踪和瞄准,为载机提供高精度和高分辨率的外部环境信息,用于态势感知和指挥决策。建立两轴两框机载光电转塔系统在方位和俯仰的陀螺稳定数学模型,及两者之间的耦合关系。搭建了机载光电转塔系统在方位和俯仰两个自由度的联合仿真模型,根据实际应用需求,在MATLAB仿真环境下对不同外部输入和模拟载机姿态变化扰动的环境进行了全系统联合仿真。对系统的仿真特性进行了分析,仿真结果表明,建立的全系统联合仿真模型合理,系统能够快速响应与稳定控制调节,具有较高的陀螺稳定随动控制精度。     

基于重复滑膜控制的PMSM的矢量控制系统

针对永磁同步电机(PMSM)在负载突变时产生的抖振现象,文中提出了一种重复滑模控制方法。首先,详细介绍了永磁同步电机的数学模型和滑膜变结构的基本原理,并在PMSM速度环上采用滑膜控制方法代替传统的PI控制。其次,具体分析了重复控制的基本原理,在滑膜控制的基础上加入重复控制,提出了一种新型的重复滑膜控制策略,建立了基于MATLAB/Simulink的电机仿真模型。仿真结果表明,此控制方法在电机转速上升阶段具有较好的系统响应性;在电机突加负载时,电机转速最大突变值比使用滑膜控制时减少了74.55%,且电机恢复到稳定状态用时为使用滑膜控制时的37.5%;验证了所提出的重复滑膜控制方法具有较强的抗负载性和系统稳定性。     

快速反射镜控制系统设计

针对快速反射镜的控制系统展开分析和研究。首先,概述了FSM的技术特点。其次,对FSM控制系统实现过程进行了研究,具体包括系统辨识,速度环回路闭环,位置环回路闭环和电流环回路闭环。然后,针对FSM控制系统实现过程进行了仿真验证,实现了FSM控制系统跟踪精度5″。最后,对FSM系统的性能进行了综合总结。     

S7-1200 PLC在伺服电动机位置控制中的应用

随着生产技术的提升,工艺领域对伺服电动机的运动控制模块要求更加精确的位置控制,西门子公司的SIMATIC S7-1200PLC有着良好的工艺和性能,其通过脉冲接口的方式给电机的运行控制提供支持,满足当前工艺要求的水平,并且功能完善。文中对西门子S7-1200 PLC在松下伺服电动机位置控制中的应用进行研究,阐述了松下伺服电动机A5系列硬件和PLC系统的接线步骤,通过软件程序实现对伺服电动机的位移运动的控制。实验验证了程序的正确性,结果表明,位移的操作精准度可以达到0.1 mm,满足位置控制的性能要求。     

三相PWM整流器的前馈解耦控制与仿真研究

基于前馈解耦控制策略,研究了三相电压型PWM整流器的建模与控制问题。首先,在d-q旋转坐标系下建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,给出了三相电压型PWM整流器的双闭环控制结构,按此方法确定了电压、电流PI调节器的设计方法。仿真结果表明该方法能使所设计的PWM整流器运行于单位功率因数,输出的直流电压稳定在期望值且具有快速的动态响应,满足了设计要求。     

Control systems of the large millimeter telescope

This paper presents the analysis results (in terms of settling time, bandwidth, and servo error in wind disturbances) of four control systems designed for the Large Millimeter Telescope (LMT). The first system, called PP, consists of the proportional and integral (PI) controllers in the rate and position loops, and is widely used in the antenna and radio telescope industry. The analysis shows that the PP control system's performance is remarkably good when compared to similar control systems applied to typical antennas. This performance is achieved because the LMT structure is exceptionally rigid; however, it does not meet the stringent LMT pointing requirements. The second system, called PL, consists of the PI controller in the rate loop, and the linear-quadratic-Gaussian (LQG) controller in the position loop. This type of controller is implemented in the NASA Deep Space Network antennas, where pointing accuracy is twice that of the PP control system. The third system, called LP, consists of the LQG controller in the rate loop, and the proportional-integral-derivative (PID) controller in the position loop. This type of loop has not been yet implemented at known antennas or radio telescopes, but the analysis shows that its pointing accuracy is the ten times better than the PP control system. The fourth system, called LL, consists of the LQG controller in both the rate loop and the position loop. It is the best of the four, with accuracy 250 times better than the PP system. It is thus worth further investigation to identify implementation challenges for telescopes with high pointing requirements.