基于可编程多轴控制器(PMAC)三轴转台伺服控制系统设计

基于可编程多轴控制器（PMAC）的三轴实验转台闭环伺服系统,采用光电编码器作为角位置传感器,以无刷直流力矩电机作为系统的伺服电机直接驱动负载转动;采用速率、位置双闭环的控制策略,实现转台测试系统的自动位置、速率、摇摆、伺服等控制功能。实际操作表明,该系统满足了转台实时运动控制的要求,运行稳定,操作方便。     

导引头二轴稳定平台的轴角关系和简化

根据与导引头相关的坐标系定义,推导了俯仰和偏航二轴稳定平台的失调角、框架角、姿态角、视线角等轴角之间的关系,提出轴角相互关系的简化公式,将两个通道分离为相互独立,并分析了简化后的引入误差,为简化系统分析和设计提供了理论依据。     

基于LABVIEW 的坦克炮伺服控制系统测试平台研究

针对坦克炮伺服控制系统中存在环境干扰、被控对象内部参数不确定性的问题,研发了一套坦克炮伺服控制测试平台.描述了该测试平台的工作原理和系统结构,设计以火控计算机、数据采集卡为系统核心的电流环、速度环、位置环三闭环控制系统,采用神经网络PID控制算法对参数进行实时整定,利用LABVIEW软件实现上位机的数据采集、各模块通信与神经网络PID控制,并进行了测试实验.实验结果表明:该测试平台能满足坦克炮伺服控制系统测试要求.该系统具有较强的适应性和鲁棒性.     

Au6802检测电路及其在PMSM伺服控制中的应用

等于Au6802的永磁同步电机伺服控制检测电路，包括具有转变压器-数字转换器输入信号滤波的Au6802外围电路，及具有三线串行绝对轴角住置信号、并行编码器增量式位置信号和磁极位置信号检测的、与电机专用芯片DSP TMS320F240的接口电路．该检测电路实现了电机绝对式和增量式等换相位置反馈，及电机速度反馈。可简化旋转变压器和数字信号处理器接口电路和控制算法，节省DSP时间开支。     

攻角传感器在2.4m跨声速风洞中的应用

针对2.4m风洞的运行特点,采用惯性伺服加速度传感器测量模型攻角,并研制了攻角传感器,用于实时测量试验模型攻角.攻角传感器采用力矩马达闭环伺服自平衡原理,由非接触式位移传感器、力矩马达、误差和放大电路、反馈电路、悬臂质量块五部分组成.并将攻角传感器置于模型内部,通过机身内部加工的平台或通过加工垫块安装攻角传感器.多次型号试验证明,该攻角传感器效果良好.     

一种雷达方位角检测方法

介绍了一种雷达方位角测量的方法,该方法采用旋转变压器／轴角转换器AD2S80BD,将旋转变压器输出的模拟信号通过AD2S80BD轴角转换电路转换成数字量信号,再利用单片机MSP430F123进行解算,得出雷达角位置信号,实时供雷达终端显示或转发。该系统接口电路简单可靠,工作稳定,在雷达测量系统中有较高的应用价值。     

基于PMAC的稳定平台伺服系统设计

研制了一套基于PMAC运动控制卡的陀螺稳定平台系统。该系统以PMAC为核心控制模块,光纤陀螺为速度环反馈传感器,光电编码器为位置环反馈传感器,实现了稳定平台的位置跟踪和伺服稳定两个功能。介绍了系统的工作原理和控制结构,分析了系统的软硬件设计,以及伺服控制算法描述。实验结果表明,该系统完全达到稳定平台性能要求,系统稳定性好且控制精度高。     

连云港杰瑞电子有限公司

正轴角转换器包括混合集成电路产品和单片集成电路产品。集成电路产品具有完全自主知识产权,可实现各种轴角或位置信号(Synchro/Resolver/LVDT/RVDT)至数字信号的转换。混合集成电路产品可实现各种轴角或位置信号(Synchro/Resolver/LVDT/RVDT)与数字信号之间的相互转换。各类产品与国外同类产品对标,产品可靠性高、体积小和质量轻,可广泛应用于定位导航、目标跟踪、武器控制等设备中。     

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.     

基于DSP的永磁同步电机交流伺服控制系统

基于DSP的永磁同步电机交流伺服控制系统,由TMS320F2812、外围接口电路及功率回路组成.系统采用以位置和速度调节为控制外环,以空间矢量控制的电流调节为内环的三闭环控制.位置环实现精确位置控制,速度环实现快速跟踪,电流环实现快速动态响应.转子初始位置由霍尔传感器识别,并在转子开始转动后进行校正.     

小口径旋转导弹组合导航算法设计

针对小口径旋转导弹特点,提出地磁辅助MEMS惯组的组合导航算法设计方案。给出MEMS惯性器件和地磁传感器的误差数学模型,简述三轴地磁定姿解算原理,在设计的飞行轨迹上进行MEMS惯性导航仿真和MEMS惯组/地磁组合导航仿真。结果表明：经过地磁辅助的MEMS惯性导航的姿态角误差和位置误差减小明显,可以满足旋转导弹的使用要求。     

基于滑模变结构的无人直升机着舰控制研究

针对无人直升机着舰的特殊性,克服系统摄动、未建模动态及大气紊流的影响,提高舰载无人直升机着 舰的安全性和精度,基于滑模控制的方法分别设计了着舰控制系统的轨迹跟踪控制律和姿态控制律。采用基于输出 有界的twisting 控制器,通过轨迹跟踪算法保证生成有界的期望姿态角和总距;姿态部分采用小扰动线性化后的姿 态回路控制方程,设计了模型参考自适应滑模控制器,通过自适应项抵消外界干扰造成的误差,利用Lyapunov 稳定 性理论证明了系统的稳定性和跟踪误差收敛;通过仿真进行了实验验证。验证结果表明：所设计的控制器能够满足 无人直升机抗扰动和模型参数摄动的要求,并且设计方法简单,鲁棒性强,易于工程实现。     

基于遗传算法优化的四旋翼控制系统研究

为提高多自由度、非线性的四旋翼无人机模型控制系统的系统响应与控制效果,提出一种基于遗传算法优化的模糊PID控制策略。将整个控制系统分解为外环位置控制器和内环姿态控制器2部分,对四旋翼无人机系统进行建模仿真。由仿真分析结果得知,当滚转角度分别为35°、45°和65°时,通过遗传算法优化的模糊PID控制相对于模糊PID控制的角度误差分别降低2.58°、3.09°和3.78°;X轴误差分别降低了0.759、0.658和0.593 m;Y轴误差分别降低了0.157、0.228和0.195 m;Z轴误差分别降低了0.169、0.237和0.514 m。结果表明：该策略保证了整机的稳定性,使整机的控制系统能达到更好的控制效果,保证了四旋翼无人机具有更好的性能。     

一种无主惯导参数注入的姿态角在线修正算法

现役轻型鱼雷敏感元件多采用框架式陀螺,而从框架式陀螺到捷联惯性技术的更新换代,给在役鱼雷发射平台武器发控系统接口带来一系列问题。基于此,研究了一种姿态在线修正算法,该算法射前无需发射平台注入导航参数信息,射后根据加速度计提取姿态角,于鱼雷定常运动段对航姿误差进行在线修正,以达到稳定控制的目的,并能够保持原有发射平台武器发控系统接口不变。仿真结果表明,该算法极大地缩短了鱼雷在发射载体平台上的准备时间,保证了轻型鱼雷在航行过程中的姿态稳定控制要求。     

自旋激光驾束导弹转速及转角的计算与仿真

自旋激光驾束导弹实时仿真系统旨在研究该导弹的转速、转角的近似计算和解决姿态控制时执行机构－姿态控制发动机在点火时刻的空间位置问题。该系统仿真采用海鹰工作站解算导弹运动方程组。通过80C196KC的D／A实时输出导弹有关诸元。根据该导弹低转速和计算周期短的特点,以两相邻基准脉冲信号作为控制周期,将转速转化为相应控制周期内的角度增量,简化了滚转角速度在控制器中的计算,实时仿真表明,此近似计算结果满足制导要求。     

基于参数估计的四旋翼无人机自适应鲁棒路径跟随控制器

为提高四旋翼无人机的路径跟随精度和飞行鲁棒性,提出一种基于参数估计的四旋翼无人机自适应鲁棒路径跟随控制器。该控制器能够自适应估计无人机模型中的陀螺效应因子和风阻系数,利用估计值补偿系统的控制输入,设计抗干扰项抵消外界环境的负面影响,提高了四旋翼无人机的路径跟随性能和抗干扰能力。建立四旋翼无人机的非线性力学模型,将无人机的路径跟随目标划分为姿态角目标和运动位置目标。利用反步滑模方法和自适应控制方法设计无人机的控制输入方程和估计值更新律。根据Lyapunov方法验证无人机姿态系统和运动位置系统的渐进稳定性。仿真实验和样机实验结果验证了所提控制器的有效性与优越性。     

滑模变结构控制在航天器姿态控制系统中的应用

根据滑动模态变结构控制原理,导出了航天器三轴动力学和四元数姿态运动学方程.通过二次型最优法解出航天器姿态角速度与姿态角间的函数关系,得到滑动平面,据此设计了该滑模变结构控制系统.理论分析和仿真结果表明,系统动态品质和稳态性能良好,对外加干扰和系统摄动具有极强的鲁棒性和自适应性.     

Position Adaptive Measurement Model for Double-four Quadrant Photoelectric Detector

A modeling method of the support vector machine combined with matrix optics is considered; a complete new measurement model for double-four quadrant photoelectric detector is built. According to the analysis of the received light spot size and its motion with the changes of the defocusing amount of detector photosensitive surface and the detector position attitude in the optical path, a mathematic expression of photoelectrical conversion is given, which can be applicable to random setting position of the detector at any time. Based on least square support vector machine （LS SVM）, the mapping relationship among the output signal linear characteristic parameters （zero neighborhood gradient and intercept）, the defocusing amount of the detector and the installation position attitude angle is established. Thus, the multiple dimensional high accuracy measuring and adjusting control system can be left out, and adaptive measurement of the detector parameters can be realized. Compared with existed measurement model and method, the presented model has the advantages of more clear physical meaning, closer to work mechanism of detector, acquiring more complete sample data and wiping out the dead spots or bad spots in measurement. And the accuracy of displacement measurement is increased to 3μm. At the same time, this measurement mode provides a technical shortcut for three-dimensional small angle measurement.     

基于地面坐标系偏置法的导弹制导半实物仿真目标模拟能力拓展方法

针对在导弹制导半实物仿真试验中目标模拟能力受阵列视场角范围限制的问题,引入虚拟地面坐标系,将原本与实验室坐标系重合的地面坐标系偏置后进行半实物仿真试验。详细推导了转台姿态和阵列上目标辐射位置的变换方法,给出了地面坐标系偏置角度的确定原则,并针对地面坐标系只在方位上进行旋转的情形进行了讨论。仿真结果表明,应用地面坐标系偏置法可突破阵列视场角范围对目标角位置模拟的限制,有效的拓展了导弹制导半实物仿真系统的目标模拟能力。