雷达伺服系统的频域辨识与控制方法研究

为解决雷达在目标跟踪中的滞后误差问题,根据现代控制方法,提出了一种实用的伺服设计方法.采用质数倍多正弦信号作为辨识输入激励伺服系统,以频域辨识方法获得伺服系统模型;为提高跟踪精度,将跟踪误差的积分增广为系统状态,进行积分增广状态反馈控制.仿真和雷达跟踪实验表明,频域辨识获取的模型准确度高,同时,所用控制方法能大幅减小目标跟踪中的动态滞后误差,有效提高跟踪精度.     

目标模拟前馈试验

精密跟踪雷达跟踪目标时造成的误差由两部分组成:即系统误差和随机误差。为提高精度要同时减小系统的动态滞后和随机误差,但减小这两种误差对伺服系统提出的要求是矛盾的,也就是减小动态滞后要增加系统的带宽,而减小随机误差则要求系统的带宽减小。系统中采用前馈的方法则可以做到同时兼顾,也就是用前馈方法开环控制减小系统的动态滞后,窄带跟踪可以减小系统随机误差。所以,采用前馈方法的跟踪系统是可     

一种适用的复合控制算法

给出了一种适用的复合控制方法，对该方法的稳定性进行了分析，通过仿真可以看出，该方法能较好地改善跟踪雷达伺服系统的动态跟踪性能，减少动态滞后误差，提高雷达的测量精度。     

雷达伺服系统的复合控制系统

为了改善高精度跟踪雷达伺服系统的动态性能,提高系统的精度,引入了采用各种坐标变换以及Kalman滤波器实现复合控制系统,来消除其动态滞后误差的基本方法。该设计由于采用软件方式来实现,因此可靠性很高,且已在某舰载火控雷达的伺服系统中得到了成功的验证。     

光电跟踪伺服系统的输入多采样率满意控制

针对成像跟踪器低采样率帧频特性对光电跟踪伺服系统控制性能的影响,提出了一种基于输入多采样率控制原理的满意PID控制器.应用输入多采样率控制原理,提高了控制系统的稳定度,减小了跟踪器的低采样率帧频特性对系统跟踪性能的影响.将输入多采样率PID控制器的参数求解转换为满足极点约束和方差约束的多目标满意优化问题,从而使伺服系统的跟踪性能满足指定的快速性和精度指标要求.对所提出方法的有效性进行了实验验证,结果表明:在成像跟踪器的输出帧频为25Hz的条件下,所提出的输入多采样率满意PID控制器能够减小光电跟踪伺服系统工作模式切换带来的超调和振荡,对0.5Hz正弦信号的动态跟踪精度能够提高2个像素点;能够有效降低成像跟踪器的低采样率帧频特性对伺服系统控制性能的影响,提高了系统跟踪目标的稳定性、动态性和跟踪精度.     

精密测量雷达伺服系统消隙方法应用研究

介绍了雷达伺服系统动力传动减速箱齿隙及消隙的概念,分析了齿隙对雷达伺服系统性能及稳定性的影响,重点阐述常用弹簧机械消隙、双电机消隙及仰角重力失配消隙原理及参数设置方法,采用重力失配消隙解决了长期运行的雷达天线座由于磨损、消隙弹簧性能下降等因素引起的仰角跟踪支路精度下降问题,使仰角伺服系统的跟踪精度得到明显提高,最后通过跟踪空间目标验证了采用重力失配消隙方法提高仰角跟踪精度的有效性.     

干扰条件下反舰导弹导引头伺服系统研究

反舰导弹导引头伺服系统对于目标搜索、目标跟踪和目标参数测量起着重要作用,它的精度直接影响反舰导弹制导精度.首先根据导引头伺服系统结构,在干扰条件下对导引头角稳定回路、角跟踪回路和角预定回路进行分析,建立导引头伺服系统数学模型;为提高导引头抗干扰能力,在角跟踪回路中引入Kalman滤波器,通过滤波可以为系统提供精确的目标数据;然后结合工程实际,构建导引头伺服系统的Simulink控制模型,并进行动态仿真;最后得到系统的动态响应结果.仿真结果表明,该方法可以有效提高导引头的响应速度和跟踪精度,为反舰导弹雷达导引头的工程设计提供了科学依据.     

计算机补偿在雷达跟踪系统中的应用

为了应付高速机动飞行的目标,提高雷达的跟踪精度,在雷达伺服系统中引入计算机速度－－加速度补偿环节非常必要。我们利用计算机速度－－加速度补偿的方案对某雷达伺服系统进行了改进试验,试验结果表明,跟踪性能提高７０－９０％。     

仿真技术在雷达伺服系统中的应用

本文通过某测量雷达伺服系统的改造任务，介绍了MATLAB仿真技术在其中发挥的重要作用。经过校飞试验，雷达跟踪目标平稳、精度满足要求。从而说明利用仿真技术对系统进行改造设计与调试，不仅节省了硬件成本，而且缩短了调试周期。     

舰载光电伺服设备的设计

舰载光电伺服设备由于受到横摇、纵摇、艏摇的扰动,从而对系统的稳态和动态精度会有很大的影响。为解决在海面上远距离跟踪目标精度不高的问题,提出通过CA模型最小二乘法以及船地坐标转换滤波原理,将速度前馈到双闭环伺服控制的速度环中。其位置环、速度环采用一阶、二阶滞后超前串联校正调节器,根据不同的跟踪状态在程序中切换一阶、二阶调节器以达到良好的跟踪效果,最后再加上19位高精度的旋转变压器构成完整的双闭环伺服控制系统,提高了跟踪精度。试验表明:某舰载光电伺服设备使用中波红外跟踪方式远距离跟踪目标,脱靶量最大为35″,旋变反馈角度位置合成值与雷达测得目标实际角度值一致,最大跟踪误差仅为100″,远小于工程中要求4'的跟踪精度。     

基于Matlab／Simulink的测量雷达伺服系统的仿真方法

精密测量雷达伺服系统 ,通常含有典型的 3个闭环反馈控制回路 ,且具有高测量精度与高动态性能要求的特点。文中基于具有辅助设计及强大仿真功能的Matlab/Simulink软件工具 ,针对该类伺服系统具有多回路设计 ,多参数调整及复杂控制算法的要求 ,结合具体的工程实例 ,进行动态建模和仿真 ,得到了系统的动态响应结果 ,验证了仿真实验的准确性。该仿真方法有利于对伺服系统进行综合性能分析 ,优化设计流程 ,缩短研制周期 ,降低研制成本 ,对系统设计、调试、验证起到很好的作用。     

雷达伺服系统中PID控制器的模糊化

本文介绍了 PID 控制器在跟踪系统中的应用及其和模糊理论在伺服控制中的结合使用。针对雷达伺服系统中的 PID 控制器对被控对象参数过于敏感的缺点,本文在原系统 PID 控制器的基础上加入模糊控制策略,以改善伺服系统的性能。     

雷达伺服控制技术的新发展

雷达伺服系统是雷达的重要组成部分，它对于发展目标，跟踪目标以及精确地测量目标的位置都起着重要的作用。本文主要论述90年代以来随着一些相关技术的快速发展，雷达伺服控制技术的发展和变化。     

一种改进相控阵雷达跟踪环路的方法

现代相控阵雷达具备灵活的多目标机电轴联合搜索跟踪能力,但在雷达实际应用中,当跟踪远距离低信噪比目标时,采用电轴或机电轴联合跟踪方式下的跟踪稳定性伺服角度闭环跟踪方式。本文对此问题进行了分析,通过在雷达数据处理中增加前置噪声滤波器与自适应前馈补偿模块,构建了改进的雷达跟踪闭环系统,通过对比实验,验证了改进系统能够明显提高多目标跟踪稳定性和跟踪精度。     

目标跟踪性能的仿真研究

系统目标的跟踪性能,一般要通过实际跟踪才能得到检验,如何定量地检验系统的目标跟踪性能是否满足系统指标一直是困扰使用者的难题。结合船载雷达的特点,通过MATLAB仿真软件对伺服系统位置回路带宽与系统跟踪性能之间的定性、定量关系进行描述,为检验系统适应不同特性目标的能力提供可靠的测试依据。     

雷达伺服系统船摇隔离度的模拟测试方法

船载雷达伺服系统在跟踪目标的同时,还要消除船体摇摆的影响。利用陀螺稳定回路构成的二轴稳定系统是伺服系统消除船摇影响、保持稳定跟踪的一种有效方法。采用隔离度的概念来衡量伺服系统抵消船体姿态扰动、保持天线指向的能力。文中通过模拟速率陀螺敏感的船摇引起的天线方位或俯仰角的变化速率,叙述一种在地面上进行船摇隔离度的测量方法,并通过计算机仿真说明该方法的可行性。     

雷达伺服系统多电机速度同步和防滑设计

在轮轨式天线座结构的大惯量雷达伺服系统设计中，使用力矩追踪方式达到多台电机的速度同步目的，本文介绍了速度同步控制及如何判断滚轮打滑和打滑时所采取的措施。     

雷达导引头目标跟踪系统次优控制问题研究

常规雷达导引头是通过位标器输出目标视线角速度,对机构实现有着极高的要求．本文提出在雷达导引头设计中利用分离原理把最优跟踪问题分解为最优滤波和最优控制问题,在数据处理中实现最优滤波,而位标器仅用于指向跟踪,从而降低了对位标器机构的指标要求,并提高了跟踪精度。最后利用数值仿真验证了理论的正确性。     

一种雷达天线伺服系统的控制实现方式

随着相控阵雷达的广泛应用,雷达天线工作方式从圆周扫描到目标跟踪扫描切换的需求越来越普遍。为了减少切换过程中的时间损失,保证对目标的连续稳定跟踪,本文提出了一种兼容速度控制与位置控制的伺服系统实现方式,有效缩短了切换时间。