新型开关电源控制方法研究

VRM作为电压调节模块具有快速的动态响应性能,但传统的V2C控制方法有其固有的缺点。为了提高VRM的动态性能和鲁棒性,在此分析了传统控制方式的固有缺陷,并以传统Buck变换器为平台提出新的双闭环模糊PID控制方法,最终希望提高VRM的抗干扰性。提出的控制方法通过引入非线性的模糊PID控制器闭环稳定输出电压并引入PID负载电流控制器加快动态响应,同时在参数设置中尝试兼顾稳定性、快速动态响应性能和鲁棒性。最后通过仿真得到可以稳定输出的变换器电路并证明了该新型控制器具有良好的动态性能和控制精度。     

基于数字平台罗经的舰载雷达大惯量伺服系统设计

介绍了一种在低数据率的数字平台罗经接口下某舰载雷达伺服系统对大惯量稳定平台进行稳定跟踪的设计方法。该伺服系统采用全数字的伺服控制模块作为其位置环的控制核心,利用伺服电机驱动器实现伺服电机速度电流双闭环,组成了一个有良好位置控制性能的数字伺服系统。     

电磁流量计信号处理的新方法

本文介绍一种新的信号处理方法,用于小激磁功率、宽量程、动态响应好、高精度、智能化的高性能电磁流量计。该方法可以充分提高激磁频率来改善动态响应和保证零点稳定,并可对微小流量进行测试。一、电磁流量计的整体关系分析对于电磁流量计的整体性能,如果从其输入输出的信号考虑,主要是激磁与信号处理以及电功率的关系。目前,新一代的电磁流量计普遍使用正负方波激磁的形式。正负方波激磁的主要参数为激磁频率和激磁电流。在一般电磁流量计技术中,若激磁频率高,能使其动态响应快和流体噪声影响减小,但零点不稳定。反之,激磁频率低时,零点较稳定,而响应迟钝和对流体噪声敏感。     

Buck功率因数校正电路预测平均电流控制研究

介绍了一种Buck功率因数校正电路,采用无差拍算法的预测平均电流控制,减小了系统的延迟,提高了系统的电流环性能。使用 Matlab仿真软件对基于预测平均电流控制的Buck变换器功率因数校正电路进行了建模和仿真,仿真波形表明采用预测电流控制的功率因数校正电路具有谐波小、输入功率因数高、动态响应快等优点。     

基于不可控整流的单相PFC研究

电力电子设备在各工业领域的广泛应用造成了日益严重的谐波污染问题,有源功率因数校正技术成为解决这一问题的有效方法。文章在分析传统Boost电路导致功率因数降低的原因和Boost APFC原理的基础上,针对目前功率因数校正效果偏低的问题,提出了双闭环融合电流前馈技术的控制策略,搭建了单相Boost APFC实验平台加以验证。实验结果表明,本控制方式具有功率因数高、输出电压稳定、动态响应效果好等优点。     

基于滑模变结构电流环的PMSM矢量控制

永磁同步电机具有转矩脉动小、效率高、结构简单、转矩/惯量比大等优点,广泛应用于交流调速系统。针对参数时变、负载扰动等引起的调速系统干扰问题,提出了一种基于滑模变结构控制理论的电流环鲁棒控制器,取代传统的电流PI控制器。采用电流转速双闭环和基于转子磁链定向的SVPWM矢量控制策略,使得系统动态响应更快、稳定性和抗干扰能力更强,鲁棒性大幅提高。通过MATLAB/Simulink仿真验证了该控制器设计的正确性。     

基于LMS算法的自适应控制在稳定回路中的应用

成像器稳定跟踪平台的稳定回路设计是一种高精度、高动态响应的伺服回路设计,为实现较好的控制特性,提出了一种基于LMS算法的Adaline网络参数自适应控制方法,根据被控对象的参数变化,实时调整控制器的参数,由于算法相对简单,满足实际工程应用的要求。为了避免自适应算法运算对系统响应快速性的影响,设计了基于常规控制和自适应控制的双模态控制器结构,根据实际工作条件,进行控制策略的实时切换,既保证了系统响应的快速性,又保证了控制精度。实验结果表明,采用该方法实现的稳定回路具有良好的动态和静态特性。     

基于H_∞鲁棒控制的稳定跟踪平台扰动抑制方法研究

惯量耦合、摩擦、电缆柔性、质量不平衡等不确定因素会导致稳定跟踪平台性能的下降,如何对平台各种不确定性扰动进行有效抑制已成为高精度稳定跟踪平台的首要任务之一。以滚转俯仰式红外导引头稳定跟踪平台为研究对象,利用扩张状态观测器对不确定扰动进行测量和分析,并基于鲁棒H_∞理论设计了扰动抑制算法。仿真结果表明,该方法与经典频域方法相比能够进一步提高系统对扰动的抑制能力。     

双邻域差值放大的高动态红外弱小目标检测方法（特邀）

针对现有红外弱小目标检测方法背景抑制不充分、计算复杂度高,导致红外侦察预警系统虚警率高、响应速度慢的问题,提出一种基于双邻域差值放大的高动态红外弱小目标检测方法。首先,分析真实红外图像中目标与邻域的均值特性;然后,计算出目标区域与内外双层邻域的差异,从而提升亮、暗弱小目标的局部对比度并抑制复杂背景和噪声;最后,利用自适应阈值分割算法获取目标的位置。针对信杂比增益和背景抑制因子难以客观评价红外图像序列的目标增强和背景抑制性能的问题,提出一种目标轨迹显著图评价方法,有效评价红外图像序列目标检测性能。实验结果表明:与同类检测方法相比,该方法的信杂比增益与背景抑制因子分别提高了12%与10%,运行时间约缩短了34 ms,是一种有效可行的高动态红外弱小目标检测方法。     

无人飞行器机载光电平台的双速率环串级控制

为了提高无人飞行器机载光电平台的稳定控制精度,针对单速率环控制的抗扰动性能不足,设计一种基于双速率环的串级控制方法。提出采用以陀螺仪构成内环、以光电编码器微分构成外环的双速率环控制结构,从其抑制扰动性能、鲁棒性能以及动态响应性能上与单速率环结构进行了理论对比分析,最后进行了实验验证。结果表明,该方法具有更好的抗扰动性、鲁棒性以及动态响应性能,能有效地提高无人飞行器机载光电平台的稳定控制精度。     

Analysis and design of a multiple feedback loop control strategyfor single-phase voltage-source UPS inverters

This paper presents the analysis and design of a multiple feedback loop control scheme for single-phase voltage-source uninterruptible power supply (UPS) inverters with an L-C filter. The control scheme is based on sensing the current in the capacitor of the load filter and using it in an inner feedback loop. An outer voltage feedback loop is also incorporated to ensure that the load voltage is sinusoidal and well regulated. A general state-space averaged model of the UPS system is first derived and used to establish the steady-steady quiescent point. A linearized small signal dynamic model is then developed from the system general model using perturbation and small-signal approximation. The linearized system model is employed to examine the incremental dynamics of the power circuit and select appropriate feedback variables for stable operation of the closed-loop UPS system. Experimental verification of a laboratory model of the UPS system under the proposed closed-loop operation is provided for both linear and nonlinear loads. It is shown that the control scheme offers improved performance measures over existing schemes, It is simple to implement and capable of producing nearly perfect sinusoidal load voltage waveform at moderate switching frequency and reasonable size of filter parameters. Furthermore, the scheme has excellent dynamic response and high voltage utilization of the DC source     

转台伺服系统被控对象的频率特性测试

为了提高转台伺服系统的响应速度,降低系统响应时间,采取的方法是辨识系统开环结构响应,并结合系统结构动态性能指标,对转台控制系统进行设计,达到改善提高系统性能的目的。文中提出了一种模型辨识的新方法,通过正弦扫频信号激励转台被控对象速度开环系统的动态特性,实时采集编码器位置反馈信息,通过对系统每一频率点的动态频率特性分析,辨识系统传递函数。文中首先分析了该测试方法的测试原理,以及正弦扫频激励信号的产生,并最终通过搭建实验平台,选用单片机C8051F120与CPLD配合设计的控制器,输出脉宽调制信号,经驱动器驱动方位转台进行方法测试,完成系统频率响应测试以及被控对象传递函数辨识,验证了该方法的可行性。     

红外瞄具温度应力可靠性检测系统研究

为了检测红外瞄具在高低温恶劣环境下对不同波长的红外目标成像可靠性,利用黑体和平行光管组成的光学系统模拟无穷远红外目标,红外瞄具置于高低温环境下,CCD采集红外瞄具对红外目标所成的像,从而判定高低温下红外瞄具成像质量。所设计的平行光管视场大,各波长对应焦平面处在20 lp/mm空间频率下的MTF均高于0.2。同时为了实现快速准确地在检测系统中提供稳定的-55~70℃的高低温实验条件,采用一种基于自适应模糊PID温度控制技术。采用自适应因子将模糊推理器和PID控制器相结合,通过在线自调整控制参数,进一步提高了PID控制器的性能和系统的控制精度。实验表明该方法提高了常规PID控制的动态响应过程并保持无静态误差,其控制精度可达0.05℃。     

基于软件定义存储的小文件性能优化研究

针对现有技术中对小文件性能优化的效率低、运算不稳定等问题,研究出适用的解决方案。该方案基于OpenStack云平台构建软件定义对象存储系统,其中,分类合并处理模块采用分类合并方法和改进的GDS缓存替换算法,以实现缓存空间的合理分配与使用。动态预处理模块采用What-if假设方法并融合关联规则技术进行改进,提高对多种结构的小文件数据处理效率。试验表明,文中的存储系统中小文件的平均读写响应时间分别减少了32.3%和25.1%,适用性和可靠性高。     

基于前馈加双环控制的逆变电源设计

介绍一种前馈加双环控制技术的逆变器,它的双环控制包括一个电容电流内环控制和一个瞬时电压外环控制。通过分析该控制策略的工作原理,应用DSP TM320F2812对控制系统进行了设计。试验结果显示逆变器有很好的正弦波输出波形,快速的动态响应,优良的负载特性和高精度的输出电压。     

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。     

二维平台的力学耦合分析及解耦设计

以二维平台为研究对象,介绍了影响平台精度的主要干扰源,根据平台的结构特点,分析了两环间的转动惯量耦合、运动学耦合和动力学耦合关系．结果表明：只有一个环转动时,不存在耦合．提出了减小动力学耦合程魔的措施,并在结构设计方面提出了解耦设计方法．     

引入微分控制思想的辅助GPS载波跟踪环路设计

 载波信号跟踪环路制约着GPS接收机的工作性能,针对其易受高动态和弱信号等环境干扰的缺陷,提出一种引入微分控制思想、应用SINS辅助接收机载波跟踪环路的设计方法.剖析应用于载波跟踪的相位锁定环(Phase Locked Loop,PLL),并将其近似为PI控制模型;在验证辅助信息引入时环路系统稳定的基础上,增加类微分控制项,利用SINS的输出和时钟误差信息估算的多普勒频率作为跟踪环路的中心频率,辅助PLL实现载波信号跟踪;仿真结果表明提出方法能够有效地缩短跟踪环路带宽,缓解热噪声和动态应力之间的矛盾,进而改善载波环路的频率响应和跟踪误差.