陀螺稳定跟踪平台的滑模摩擦补偿双环控制研究

研究了应用于小型地面移动机器人的陀螺稳定跟踪平台的控制原理及控制效果.对陀螺稳定跟踪平台单环控制结构进行了分析,指出平台受到的外来力矩干扰是稳定环在惯性空间受到的载体姿态变化的干扰和电机传动轴受到的轴间摩擦力的干扰.针对这种情况,将滑模控制(SMC)应用于陀螺稳定平台的速度环摩擦补偿控制,结合PID稳定环,构造了PID...     

机载光电跟踪平台伺服系统自抗扰控制

摩擦非线性造成机载光电跟踪平台伺服系统低速不平稳性,增加了系统的稳态误差.常规PID控制难以满足光电跟踪平台高精度伺服系统的性能要求.采用一种新的二阶离散系统最速控制函数设计自抗扰控制器,将它作为机载光电跟踪平台伺服系统的位置环控制器.实验结果表明,当系统跟踪幅值为0.5°、频率为0.159 Hz的正弦输入信号时,在0...     

机载光电陀螺稳定平台的伪微分反馈控制

为了克服外部干扰对机载光电陀螺稳定平台的影响,实现高稳定精度和隔离度,采用基于伪微分反馈的控制技术对系统的控制性能进行了研究.首先,介绍了伪微分反馈控制技术的基本结构,并对其进行了简化.从理论上分析了简化的伪微分反馈控制技术在控制结构和控制性能上较经典PI控制的优势;然后,提出采用试凑法对伪微分反馈控制器进行参数整定的整定策略;最后,以某型号机载光电陀螺稳定平台为研究对象,对伪微分反馈控制器和PI控制器在抗力矩扰动、隔离载机角速率扰动和控制对象模型摄动等方面进行了仿真对比实验.实验结果表明,在相同的闭环带宽情况下,采用简化的伪微分反馈控制器的机载光电陀螺稳定平台的阶跃响应具有更小的超调,更短的上升和调节时间.在陀螺噪声存在的情况下,该控制器能够有效地抑制力矩和载机的姿态扰动对系统性能的影响;并且对被控对象的模型摄动具有较强的鲁棒性.     

角度无静差陀螺稳定光电探测平台设计与实现

应用于地面战车的高精度陀螺稳定和跟踪装置在开炮瞬间会受到强烈冲击,易造成陀螺损坏及平台翻台.针对此问题,选用抗冲击力强的光学速率陀螺作为敏感元件,并针对速率陀螺反馈加传统PID控制不能实现稳定角度无静差的问题,尝试了一种PⅡ2(比例 积分 二重积分)加前置滤波的校正形式,通过极点配置的方法设计了平台速度稳定环与位置指令环.在3 000gcm干扰力矩的作用下,动态误差为30",静态角误差为零.结果表明,采用PⅡ2的控制结构,提高了系统的稳定刚度和稳态精度.     

基于MATLAB/Simulink的稳定平台控制算法仿真与分析

针对稳定跟踪平台控制系统实时性强、抗干扰能力强、鲁棒性好的要求,设计了一种串并联两级稳定跟踪平台,提出了一种模糊控制和传统PID控制相结合的模糊-PID控制算法,比较了针对微分的改进PID算法和基于模糊理论的PID控制算法,并给出了基于MATLAB/Simulink的实现方法和仿真.通过仿真表明,采用模糊-PID控制算法有更好的控制效果.     

自抗扰控制在航空成像稳定平台上的应用

针对航空成像稳定平台工作过程中的扰动问题,本文提出采用自抗扰控制方法,对力矩波动、传感器误差等不确定因素,进行非线性的估计与动态补偿分析。该方法根据两轴直角速率陀螺平台的系统结构,导出控制系统回路的状态方程,采用跟踪-微分器安排过渡过程,非线性地观测含总扰的扩张状态变化,对反馈误差做开关式的饱和处理。由对设计系统的仿真,基于自抗扰控制模拟了航空成像稳定平台的视轴稳定与像移补偿,并对比其与PID控制在不同幅、频扰动下的跟踪效果,探讨其对不同扰动的适应能力。最后的正弦加扰的引导结果表明,自抗扰控制的影像定位精度较高,在系统受到白噪声与低频波动的干扰时,位置误差较PID控制提高了44.57%;而随输入信号与扰动频段的升高,自抗扰控制的优势有所下降。     

自抗扰控制在捷联寻北仪速度稳定回路中应用

在捷联寻北仪工作过程中,摩擦非线性造成转台伺服系统低速不平稳性,导致陀螺输出漂移变大,影响寻北精度.为了提高伺服转台速度平稳性,设计了自抗扰控制器,实现转台的稳速控制,保证转台快速、平稳定位,以便减少陀螺漂移.仿真结果表明,与采用PID控制相比,速度稳定回路获得较好的动态性能,快速性、平稳性和抗干扰能力都得到提高;实验结果表明,动力调谐陀螺输出更加平稳,减小了陀螺输出的随机漂移,寻北误差从34.4″减小到27.7″,有效地提高了系统的寻北精度.     

二维精密定位平台控制算法研究

本文设计了一种二维平台自动定位系统及控制方案,该系统利用光栅位移传感器的光电转换原理产生平台位置信息,利用电机驱动器控制电机旋转.光栅尺数显表和电机驱动器通过串口与计算机相连,计算机利用LabVIEW软件编写控制程序并控制平台移动,然后把平台的位置变化实时显示出来并保存相关数据,最后使用MATLAB软件对位置数据进行分析、处理.该系统使用位置式PID、速度积分式PID以及模糊控制技术分别对二维平台进行自动定位控制,最后通过稳定时间及稳定精度的比较,选择最适合的速度积分式PID控制技术作为本系统最终采用控制方案.实验结果证明,本文所设计的定位系统实时性高,定位精度可达微米级.     

陀螺安装误差影响视轴稳定平台精度的机理研究

针对陀螺安装误差影响视轴稳定平台精度的问题,深入研究了其影响的作用机理及程度.以两轴稳定平台为具体对象,应用PIOGRAM图方法,讨论了安装误差对陀螺敏感量的运动学影响.并对陀螺安装误差影响系统精度以某实际模型为例进行了仿真分析,得出了其对稳定精度影响更为具体的解释.这对陀螺安装误差的标定、机构设计中安装面精度的取定以及误差分配等都具有参考作用.     

基于单片机的熏蒸温度微分先行控制器

针对熏蒸蒸汽温度的非线性、大滞后等特性,设计了一种基于单片机的温度控制系统,将微分先行PID算法与PWM技术相结合应用于熏蒸蒸汽温度控制系统,缩短了滞后时间,减小了超调量.测试结果表明微分先行PID控制比常规PID控制效果要好,系统具有较好的控制性能和动态性能,控制系统工作稳定可靠,所采用的电路和程序具有较好的通用性和可移植性．