飞行仿真转台伺服系统滑模控制器设计

针对转台位置伺服系统中存在的非线性摩擦环节．设计一种补偿摩擦的滑模控制器。该控制器把摩擦作为系统的有界扰动，利用滑模控制，在仅知道摩擦力矩上界的情况下，对摩擦进行补偿。仿真结果表明，该控制器有效地抑制摩擦力矩的影响，实现高精度的位置跟踪，鲁棒性强。     

LuGre摩擦模型对伺服系统的影响与补偿

摩擦是影响伺服系统性能的一个主要因素. 为了研究摩擦的影响与补偿, 本文首先建立了基于动态LuGre摩擦的机电伺服系统模型. 根据LuGre模型, 构造了一个非线性观测器来估计摩擦力矩. 然后, 积分反步自适应控制算法被设计从而实现了摩擦补偿和负载扰动估计, 并使用Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性. 仿真结果表明:LuGre摩擦会对伺服系统产生极限环振荡以及低速爬行的影响, 并且提出的补偿方法能够降低摩擦对伺服系统性能的影响以及提高了系统的跟踪精度和鲁棒性.     

卫星定位接收机高精度伪码跟踪的设计与实现

在卫星定位接收机中,伪码跟踪的精度直接影响定位精度。介绍了延迟锁相环及其数学模型。在对比分析等量采样和非等量采样条件下延迟锁相环跟踪精度的基础上,提出了采用非等量采样延迟锁相环的伪码跟踪数字实现方案。该方案复杂度低,易于实现。实验结果表明该方案对码速率为10.23 MHz的伪码跟踪精度可达1 ns,实现了伪码的精确同步。该设计已应用于卫星定位接收机的研制开发中。     

高精度数字稳定平台控制系统设计与实现

针对高精度数字稳定平台稳定跟踪目标、快速隔离扰动的要求,设计一款基于浮点型DSP控制器TMS320F28335的数字稳定平台系统。选用高精度测量元件提高系统测量精度;引入电流环提高系统控制精度、动态特性及隔离扰动能力;通过调零调漂补偿电路、硬件滤波电路及数字滤波算法设计保证陀螺采样精度。系统测试表明,该稳定平台系统能精确、稳定地跟踪目标并能有效地隔离载体扰动。     

面向硬件教学的模拟机设计与实现

随着计算机技术的飞速发展,传统的计算机硬件教学用计算机已经不能适应当前的要求.对面向硬件教学的模拟机的系统架构进行了研究,归纳总结了模拟机的设计步骤和仿真实现方法.从CPU指令系统构架的确定开始,进行指令集,数据通路和控制通路的设计,最后通过面向对象技术实现模拟机系统.该系统不仅为计算机硬件教学提供了一个灵活开放的平台,而且对于开展CPU技术和计算机体系结构的研究也具有重要价值.     

基于FPGA的高速PID控制器设计与仿真

采用流水线和状态机设计方法对增量式数字PID控制算法进行了优化设计,给出了优化后的FPGA实现方法,对完整的PID控制系统进行了软件仿真。     

飞行模拟机新型照明系统设计

以波音737-800飞行模拟机作为样例,阐述现有模拟机照明系统存在维修成本和维修频次过高等缺陷。针对上述问题,以模式控制面板(MCP)为设计对象,研制出基于Arduino的飞行模拟机新型照明系统。该系统使用三色LED作为发光源,具备使用寿命长、故障率低等优势,且经实验测试,其照明效果足以满足模拟机训练需求。     

多路高精度模拟量采集电路的软硬件设计与实现

介绍了基于CAN总线通信协议的多路高精度模拟量采集电路的软硬件设计与实现。采用了A/D转换芯片AD1674,通过软件分时的方法采集24路12位模拟量信号,特别适用于航天器地面测试;同时模拟量采集电路使用了CAN总线通信方式,实现了采集卡的灵活控制和数据交换。软件采用了C语言编写,提高了开发的效率。     

磁流变阻尼器磁滞补偿控制器设计

针对磁流变阻尼器内部铁磁材料所固有的磁滞非线性,根据反馈磁感应强度的磁滞补偿控制方法,设计了磁滞补偿控制器。以STM32F103ZET6单片机为控制核心,通过设计霍尔传感器的调理电路、脉宽调制(PWM)信号滤波电路、电压放大电路,以及实时化的比例—积分—微分(PID)控制算法和人机交互界面,实现了磁流变阻尼器磁滞补偿控制器的功能。通过实验验证了控制器在窗函数、阶梯函数和半正弦函数等三种不同输入电流条件下的磁滞补偿控制效果。实验结果表明:相比无磁滞补偿控制,在磁滞补偿控制器的作用下,磁流变阻尼器的阻尼通道磁场能较好地跟踪控制电流,验证了磁滞补偿控制器的有效性。     

塔台模拟机飞行进程单模块的设计与实现

飞行进程单模块是管制员用来记录飞行计划基本信息、管制员指令等相关内容信息.是塔台模拟机系统中的一个重要功能模块.分析了面向服务架构(SOA)体系的概念及其所具有的优势,针对飞行进程单功能模块的特点,给出了基于SOA的飞行进程单功能模块的设计方案,利用面向对象软件设计中的MVC模式实现了飞行进程单模板生成系统,介绍了IER512C热敏打印机的串口编程及飞行进程单打印的业务流程.并对整体功能进行了模块化,使其方便地应用于塔台模拟机系统中.     

网络控制系统的自整定PID 控制器设计

结合广义预测控制（GPC）方法和PID反馈结构,设计了一种具有预测功能的PID控制器,PID参数根据未来时刻的预计输出误差进行整定.控制器导出多步控制序列,置于执行器端的延迟补偿器根据网络时延从控制序列中选择控制信息并作用于控制对象,从而对时延进行补偿,使控制性能得到极大改善.控制器结合了PID控制和预测控制的优点,具有较强的鲁棒性和工程意义.最后通过构造Lyapunov函数对闭环系统的稳定性进行了分析,并通过仿真验证了该算法的有效性.     

模糊PID控制器在自适应巡航控制系统中的应用

车辆的油门控制算法是自适应巡航控制系统(ACC：Adaptive Cruise Control)中的核心算法之一。这里采用的模糊PID算法(Fuzzy PID)是对常用的两输入单输出模糊控制算法的改进。通过使用Matlab／Simulink建立车辆动力学模型和控制器模型,对控制器的性能进行了仿真分析,验证了算法的合理性。     

免疫最优PID控制器设计与应用

以基于欧氏距离和精英交叉的人工免疫算法(DKBAIA)为基础,提出了一种新的最优PID控制器的设计方法。这种方法的核心是以ITAE性能准则为目标函数,采用DKBAIA去调整和优化PID控制器参数,以获得最优的目标函数值,进而获得最优的PID控制器。所设计的这种控制器称为DKBAIA—PID控制器。将该控制器用于控制智能仿生人工腿的执行电机中,并进行计算机仿真实验,结果表明:这种基于免疫算法的最优PID控制器具有良好的动态和稳态性能。     

Delay time compensation based on coefficient of restitution for collision hybrid motion simulator

A hybrid motion simulator embeds a hardware experiment in a numerical simulation loop. However, it is often subjected to the inherent problem of an energy increase in the collision of two pieces of hardware in a loop because of the delay time. This paper proposes a delay time compensation method based on contact dynamics model for a collision hybrid motion simulator under delay time and establishes a compensation method for coupled translational and rotational motion. The model developed in this paper describes linear uniform motion of a floating object during the period of the delay time until the force and torque are observed and non-linear motion according to environmental stiffness after the initial delay time period in contact. By using the above model, compensation parameters are designed based on desired coefficient of restitution with iterative calculation. The proposed method achieves accurate delay time compensation and simultaneously realizes a variable desired coefficient of restitution over a wide range of frequencies. Furthermore, the compensation method for multi-dimensional motion is established under the assumption that the friction effect is very small. The efficiency of the proposed method is verified through collision experiments for the coupled motion in two dimensions.     

Design and analysis of direct-action CMAC PID controller

This paper is to propose a direct-action (DA) cerebellar model articulation controller (CMAC) proportional-integral-derivative (PID) controller. The proposed controller, termed the DAC-PID controller, can generate four simple types of the nonlinear functions and then determine a control effort from those functions to control the process. In addition, the real-coded genetic algorithm is used to tune the parameters of the DAC-PID controller such that we can optimize those parameters. The performance of the proposed controller is also discussed in the sense of quantitative analysis. Simulation results demonstrate that the DAC-PID controller is superior to the conventional PID controller tuned by Ziegler–Nichols method and, moreover, as better as the optimal PID controller and the optimal fuzzy-PID controller.     

高精度数字式应力传感器的设计与实现

利用ADI公司的ADμC845芯片,提高了系统集成度,采用硬件独特设计以及软件滤波、软件非线性补偿算法,设计并实现了一种精度达10-5以上的高精度数字式应力传感器,满足在一些高精度测量领域的需求。同时,丰富、简便的软件通信协议使传感器在使用过程中的校准、去皮重、软件滤波、多传感器同时工作(阵列方式)时的地址设置变的非常方便、快捷。     

基于单片机的低功耗高精度融雪测量仪的设计

针对我国西北等地区因积雪融化而造成山洪、滑坡、泥石流等自然灾害,设计一款融雪测量仪来实时监测积雪的融化状况,并作出预警。在该设计中主要在单片机的选型、工作模式的控制以及供电电源的控制模式来降低功耗。经过测试,该设备运行正常、数据传输稳定,同时具有高精度、低功耗的特性。对于监测积雪的融化状况是一种可行的设计方法,而且具有一定的实用价值。     

基于VC的飞行仿真器导航仿真系统开发

飞行仿真器导航系统为飞行仿真器的其他系统提供重要的相关信息,包括飞机的位置、高度、速度、加速度以及飞机当前姿态等参数,飞行仿真器导航系统的研究是飞行仿真器研究开发的一个重要部分,本文基于vc++6.0,采用模块设计方法,开发了无线电导航系统仿真系统,利用GL studio制作虚拟导航显示仪表,显示导航参数,引导飞行员按照既定航线飞行.经过调试,该系统能够满足飞行仿真器无线电导航仿真的要求.     

基于补偿灵敏度PID方法的负荷频率控制

基于继电辨识技术估计时滞LFC动态响应,提出一种改进的PID控制器反馈控制结构,并采用补偿灵敏度函数来评估负荷扰动影响,构建系统参数与控制器参数传递函数模型,通过对传递函数进行罗朗级数展开求解控制器参数。基于系统模型参数扰动和负荷干扰的MATLAB/SIMULINK仿真结果表明,本文设计的控制器具有很好的抗负荷干扰能力,能快速调整系统频率偏差、联络线功率偏差和ACE为0,同时系统过渡过程性能明显优于传统PID控制方法的结果。