飞行模拟转台非线性干扰观测器反步滑模控制器设计

本文针对考虑不确定性的飞行模拟转台伺服系统,提出了一种基于非线性干扰观测器的反步全局滑模补偿控制方法。该方法采用反步控制方法设计转速期望虚拟控制,然后利用非线性干扰观测器观测系统不确定干扰,进而对引入非线性干扰观测器的系统设计自适应全局滑模控制器,实现了飞行模拟转台伺服系统期望转角信号的鲁棒跟踪控制,仿真结果表明,该方法控制效果良好,具有很好的工程应用价值。     

一种新的高精度数控3轴飞行模拟转台

介绍一种新研制的高精度数控电动３轴飞行模拟转台的机械结构设计特点和控制系统特点。中详细阐述了随动系统常用的力矩电机、测速机、光电编码器及计算机等关键元器件的选取。讨论了关键元器件与系统指标的关系，机械结构与系统指标的关系，最后介绍了转台系统所达到的性能指标。     

基于滑模观测器的PMSM控制系统研究

针对永磁同步电动机（PMSM）的特点,选用鲁棒性好、控制算法简单、易于工程实现的滑模观测器方法对电动机转子位置和速度进行估计。结合PMSM的数学模型与矢量控制理论,建立基于MATLAB/Simulink的无传感器PMSM矢量控制系统的仿真模型,并进行系统性能仿真分析,仿真结果验证了基于滑模观测器的无传感器控制方法的正确性与可行性。     

基于观测器的非线性系统神经网络鲁棒控制

提出一类不依赖于模型的状态观测器,通过分析其根轨迹和极点要求配置合适的参数,该观测器本身是一个能提取高阶微分的高阶微分器．基于Lyapunov稳定性理论设计了使闭环系统渐近稳定,对模型变化和扰动具有鲁棒性的神经网络自适应控制器．该控制器不仅考虑了闭环系统的输出和设定输入误差的微分,而且考虑了误差的高阶微分,从而提高了控制品质．最后通过仿真例子验证了所提出理论的正确性．     

基于滑模控制的伺服系统的建模与仿真

采用Stribeck摩擦模型,对转台伺服系统进行建模并设计了相应的滑模控制器,并对其控制效果进行了仿真分析.首先,确定了滑模控制器的切换函数,然后求解出其控制函数,设计了采用滑模控制的伺服系统控制方案,最后,根据仿真结果,分析了采用PD控制和滑模控制的控制效果异同.实验结果表明,采用滑模控制能够克服系统的不确定性,对干扰和未建模动态具有很强的鲁棒性,消除了系统的高频抖振,提高了跟踪精度,尤其是对非线性系统具有良好的控制效果,采用滑模控制的伺服系统可以有效地抑制摩擦带来的不良影响.     

低速飞行模拟转台变结构控制设计

针对飞行模拟转台在低速运行时的控制问题进行研究。由于摩擦力矩对飞行模拟转台在低速运行的影响较大,为了使转台在低速运行时具有精确的跟踪能力,采用变结构控制方法设计了控制器,并利用干扰观测器对摩擦力矩进行估计,从而在不增加系统硬件设备及改变转台结构的情况下对摩擦力矩进行补偿。仿真表明,该方法可以使飞行模拟转台在低速情况下具有良好的跟踪能力,干扰观测器可以准确地对摩擦力矩进行估计,并有效地补偿了摩擦力矩的影响,验证了该方法的有效性。     

基于神经网络补偿的转台伺服系统控制研究

针对飞行仿真转台伺服系统中存在的非线性摩擦干扰进行了研究,采用一种基于RBF神经网络进行误差补偿的在线自适应控制策略。在基于逆动力学的计算力矩控制方法的基础上,利用RBF神经网络的万能逼近特性在线辨识模型误差,从而对系统进行补偿,其权值自适应律根据Lyapunov稳定性理论推导,保证了系统跟踪误差的收敛及稳定,仿真结果表明该控制策略可使位置MAE指标从0.0087m提高到0.0016m,使位置MSE指标从1.0128e-4m提高到3.3002e-6m,具有较高的鲁棒性和稳态控制精度。最后分别从隐层节点数及节点中心学习算法的变化两方面提出两种改进方案,仿真结果表明隐层节点数的增加可以进一步减小位置误差,而采用K-means均值聚类算法解决了神经网络节点中心按经验选取或试凑的困难。     

基于神经网络干扰观测器的动态逆飞行控制

对新一代歼击机提出了基于神经网络干扰观测器的动态逆飞行控制器设计方案.首先采用RBF神经网络设计干扰观测器,使其输出能够逼近动态逆误差;然后基于干扰观测器的输出设计动态逆飞行控制系统,该系统能克服动态逆误差对飞行控制带来的不利影响;最后将所设计的飞行控制系统用于新一代歼击机的机动飞行仿真,仿真结果表明该飞行控制系统是有效的.     

基于模糊神经网络的飞行仿真转台控制

针对飞行仿真转台系统的非线性问题,提出了基于模糊神经网络的自适应控制方法,并且提出了新的推理算法,该控制方法结合了神经网络和模糊推理的优点,可以更合理地选择初始权值,既可提高神经网络的学习过程又可在线寻优模糊规则,通过实验表明该控制方法可以明显提高控制系统的跟踪性能,并且具有很强的对外干扰和非线性因素的鲁棒性。     

基于观测器的伺服系统反馈线性化控制

基于重载且负载大范围变化的伺服系统提出高精度数学模型,建立扩展卡尔曼观测器对速度和模型中参数进行观测,使用基于模型的反馈线性化方法准确地将模型线性化,并使用线性控制方法设计高精度控制器。该策略的应用不但避免了传感器的测量时带来的误差,同时,在参数准确的条件下能够得到更高的控制精度。仿真实验结果表明:运用所设计的基于扩展卡尔曼观测器的反馈线性化控制策略不仅能够准确地对速度状态和参数进行观测,同时系统在跟踪性能方面也取得了较好的结果。     

基于自适应模糊PID控制的太阳光跟踪伺服系统

针对太阳光跟踪伺服系统中传统PID控制过程中的一些问题,通过对自适应模糊PID控制系统的分析,设计了一种双轴跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器,同时在Simulink环境中建立了方位角跟踪传动机构仿真模型并完成了仿真。仿真结果表明,太阳光跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器较传统PID控制器具有较强的稳定性、适应性与鲁棒性,在太阳光跟踪伺服系统控制领域具有重要的实用价值与应用空间。     

飞行仿真系统通用数字控制器的设计及应用

论讨论了通用数字控制的硬件、软件的设计。并介绍了该通用数字控制 飞行模拟仿真系统中目标投影方位伺服系统、俯仰伺服系统和天／地景头位跟踪伺经三套全数字伺主目标变焦步进电动机控制系统中的应用 。     

超塑性微挤压装置温度控制系统研究

针对研制超塑性微挤压装置中存在的温度控制对象大延迟特性,将PI Smith预估控制算法应用于该装置的温度控制系统中,在MATLAB/Smulink环境下,结合快速原型开发概念,实现对温度参数的模型辨识和实时控制。温度控制系统由工控机与PCI-1710多功能数据采集卡组成,通过PWM调功输出实现恒温控制。温度控制实验表明,控制精度在±0.5℃范围以内,可以满足超塑性微挤压装置的温度控制精度。     

基于dSPACE/MATLAB/Simulink平台的实时仿真技术研究

本文以某飞行器侧向通道稳定控制系统为例,基于dSPACE标准组件和MATLAB/Simulink软件环境,建立了控制系统的半实物仿真平台并进行了半实物仿真。结果表明这种基于dSPACE的仿真系统具有构建便捷、高效和精度高等优点,尤其适用于数字控制系统。     

不确定随机非线性系统自适应观测器设计

考虑带非参数不确定项的随机非线性系统自适应观测器设计问题.不同于已有结果,系统的不确定项无需满足Lipschitz连续性条件,也不必要仅仅是系统输出的函数.通过设计一个带参数自适应律的非线性观测器来重构系统状态,该观测器结构简单目易于实现.应用Lyapunov稳定性理论和随机微分理论证明该观测器是最终有界的,并且它的界可以通过选取适当的参数进行调节.最后,数值仿真结果表明了该观测器的有效性.     

MATLAB与CCU之间的TCP/IP通讯技术开发与应用

介绍MATLAB/Simulink与CCU(中央控制单元)之间通过TCP/IP协议进行通信的程序开发及此通讯技术在电动机转速控制系统仿真中的应用.当TCP/IP通信时,采用MATLAB作为服务器及CCU作为客户端的serve/client模式.在MATLAB中,用M语言开发服务器程序,并将其封装到Simulink中的M...     

基于MATLAB的"电力电子技术"软件实验系统

实验是电力电子技术课程的重要组成部分,但由于教学学时有限、实验设备功能和数量的不足,造成了教学实验的困难."电力电子技术"软件实验系统就是给学生提供一个软件模拟环境,运用MATLAB/Simulink对整流、斩波、逆变等几种常见的电力电子电路进行建模和仿真,观测电路波形,设置参数并观察参数变化对电路波形图的影响,从而方便地研究器件的工作特性和电路的动态特性.本文介绍了该软件实验系统的结构、功能和设计方法.     

基于变论域模糊PID算法的压力试验机

压力试验机控制系统存在被控对象不确定性、非线性以及系统易受负载变化的影响;在结合PID控制器较完善的理论,引入变论域的思想,给出一种全新的变沦域模糊PID控制算法,解决了模糊算法控制死Ⅸ和PID参数不易调整的问题;最后对试验台非线性系统进行了MATLAB/Simulink6.0仿真分析,与传统的控制算法相比:提高了控制精度,改善了系统的动态性能,增强了对不确定因素的适应性,因而能更好的满足工况需求.     

统一电能质量调节器相关技术问题探讨

统一电能质量调节器UPQC由两个具有公共直流母线的交、直流双向PWM变流器组成,集电压补偿装置、电流补偿装置于一体,一机多能,具有很高的性价比。本文分析研究了串并联变流器协调控制策略的机理,通过MATLAB／Simulink仿真工具,搭建了基于协调控制策略的UPQC系统仿真模型,进行了仿真研究,说明了具有协调控制的UPQC系统具有快速跟随特性和良好的谐波抑制能力。