一种新型自动跟踪控制系统的设计与实现

为了提高光伏发电的发电效率,降低发电成本,使用全新设计的传感器,设计了一种光伏自动跟踪控制系统。该系统所使用的传感器仅为四个光敏元件,几乎零成本。文中详细阐述了传感器的结构和工作原理、控制系统的设计以及系统控制的软件实现。试验结果证明,该系统能实现全天候全方位检测并迅速追踪到太阳的位置,有效的提高了跟踪系统的精确性。     

模糊PID控制在光电跟踪控制系统中的应用

频率特性法和PID控制是光电跟踪控制系统中普遍采用的方法,对于稳态过程它们具有良好的控制性能,但对控制环境以及目标状态发生较大变化时却无法处理。介绍一种既能改善控制系统的过渡过程、减小超调量,又能保证系统跟踪精度的模糊PID控制算法,并给出了相应的实验数据。实验结果表明,模糊PID控制可显著改善控制系统对高速动态目标的捕获跟踪能力,提高跟踪精度,增强系统的鲁棒性。     

光电精密跟踪中的复合轴控制系统的实验和研究

从理论上分析了复合轴控制系统的稳定性、快速性和跟踪精度，提出了提高子、主系统的带宽比对复合轴系统的重要意义。同时，本文设计了一个一维复合轴控制系统，对复合轴系统进行了实验。研究了子轴采样频率、子轴带宽以及子、主系统带宽比和复合轴系统动态跟踪精度的关系。并对于轴的误差进行了分析，得到了子轴误差产生的主要原因。文章最后给出了本文的结论。     

太阳光线自动跟踪装置

为了充分、高效地利用太阳能,文章设计研究一种以西门子S7-200 PLC作为控制核心的太阳光线自动跟踪装置,从装置的结构特点、控制原理和软件设计等方面进行了介绍。装置根据安装地地理纬度、太阳赤纬角和太阳时角,分别由两组步进电机调节跟踪装置的高度角和方位角,采用闭环控制,从而提高了跟踪精度,实现全天候、全自动跟踪太阳光线。     

太阳光线自动跟踪装置

为了充分、高效地利用太阳能,文章设计研究一种以西门子S7—200PLC作为控制核心的太阳光线自动跟踪装置,从装置的结构特点、控制原理和软件设计等方面进行了介绍。装置根据安装地地理纬度、太阳赤纬角和太阳时角,分别由两组步进电机调节跟踪装置的高度角和方位角,采用闭环控制,从而提高了跟踪精度,实现全天候、全自动跟踪太阳光线。     

光电跟踪系统中精密控制技术研究进展

精密控制技术离不开光机电结构配置、电机驱动、传感器、控制算法以及载荷平台的发展,它是实现高精度光电跟踪的必要手段。无论固定地基平台还是运动平台,扰动抑制、目标跟踪以及分布式智能协同的三大关键技术始终是光电跟踪控制系统面临的技术难点。本文综述了针对上述几大关键问题的精密控制技术,展示了一些先进和前沿控制技术的研究成果,同时指出未来重点研究方向的主要思路。根据扰动影响的不同机理,从精密驱动、惯性稳定、振动控制三个方面介绍了相应扰动抑制技术的研究进展以及热点,并强调基于Stewart平台的振动与指向一体化技术是空间光电跟踪系统的重要技术方向。复合轴控制系统仍然是提高目标跟踪最有效的根本方式,最基本的技术问题是提高精跟踪倾斜镜跟踪系统的性能。观测器控制尤其是仅有误差测量的观测器技术特别适用于复合轴光电跟踪系统,发展三级或者更高级的复合轴系统应该特别注意高性能电机的应用。最后,提出多智能协同光电系统是光电跟踪领域未来重点的发展方向,需要研究多智能体的协同定位、编队控制以及载荷平台一体化等精密控制技术。

     

智能控制在光电跟踪控制系统中的应用

描述了仿人智能用于光电跟踪控制系统的设计思想和方法。给出了利用这一设计方法在一大型光电跟踪镜上的控制结果。     

跟踪太阳

新一代太阳跟踪系统正在风起云涌的太阳能产业中扮演重要角色。但是对于工程师来说．这些新型系统的设计挑战在于,如何平衡成本、安装简易度以及长期的可靠性。     

经纬仪多种跟踪方式间切换问题的研究与实践

本文指出经纬仪多种跟踪方式间的切换是保证仪器可靠而准确测量的关键问题。并系统地总结了影响可靠切换的因素及解决方法,还给出了778光电经纬仪跟踪方式间切换的成功例子,具有一定的推广价值。     

光电跟踪系统内模控制器的设计

针对光电跟踪系统,提出一种基于内模控制原理的新型位置控制器设计方法。内模控制是一种基于对象数学模型进行控制器设计的新型控制策略,其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆。该控制器设计方法简单,只有一个可调参数,而且可调参数直接与系统的动态特性和鲁棒性相关,与常规 PID 控制器相比,参数调整更加方便。由实验数据统计分析得出,系统的方位跟踪误差和高低跟踪误差的均方根分别为 0.4mrad 和 0.3mrad,表明该控制器能够提高系统的跟踪精度,从而为高性能光电跟踪系统提供了一种新的控制方法。     

实时变焦跟踪控制系统的研究

为拓展光电捕获跟踪瞄准(ATP)系统的跟踪范围和应用范围,运用光学原理和智能控制理论,对实时变焦跟踪控制系统进行研究和设计。它根据跟踪目标的远近、大小和形状等因素实时改变跟踪电视镜头的焦距,从而改变跟踪视场,捕获各种复杂目标。并运用专家控制理论设计鲁棒PID控制器,使控制器能容忍系统参数变化。仿真和实验结果表明,跟踪系统不仅能灵活快速地捕获跟踪各种复杂的目标,且动态性能和稳态性能均达到系统的要求,成功完成实时连续变焦与控制功能。     

新型激光跟踪测量系统的设计

基于多边法原理,设计出一种新型的激光跟踪测量系统。该系统采用四象限光电池作传感器,准确地测量目标镜反射光线的位置,测量灵敏度为 200mV/mm;以双电机驱动的双轴单转镜作跟踪机构,结构简单,运动灵巧,立体转角约±35 °;模拟式 PID 与数字式 PID 相结合的控制方案,控制精度高,跟踪速度快。实验表明,系统跟踪速度优于 0.7m/s,综合测量精度 1.3μm 。     

智能车辆换道路径跟踪协同控制研究

针对智能线控转向(SBW)车辆在弯道上换道时的路径跟踪控制与车辆稳定性问题,提出一种分层协同路径跟踪控制器.在上层控制器中,根据参考轨迹设计新的期望横摆角的非线性函数,使车辆在跟踪新的期望横摆角时,侧向位移误差趋于零,从而简化路径跟踪控制;其次通过构造Lyapunov函数,设计基于指数收敛扰动观测器的路径跟踪滑模控制律...     

光电跟踪误差校准技术的研究

研制光电跟踪仪校准系统,利用激光跟踪仪跟踪光电跟踪仪并采集测量数据,剔除其中存在的粗大误差得到有效数据,采用球面拟合最小二乘法确定光电跟踪的中心。建立合理的坐标转换模型,实现激光跟踪仪的中心向光电跟踪仪的中心坐标转换,并将二者的测量数据进行对比得到校准结果。利用VB和MATLAB软件结合的方法对数据进行分析与处理,提升运算效率。举例给出光电跟踪仪校准系统的测试结果,并对其不确定度进行分析,证明了此校准系统的可靠性,为跟踪及瞄准系统的参数校准提供了参考。     

太阳方位跟踪仪软件算法研究

本文运用新技术和提出新思想,其中应用了先进的二维PSD测量和GPS测定仪,并结合单片机系统（或者可以运用DSP软件也可以实现）控制步进电机进行角度旋转,使整个平面的调式全自动化,实现无人操作。     

方位角准确预测法在光电跟踪中的应用研究

本文通过基于卡尔曼滤波和一步预测理论建立适当的数学模型,提出了一种应用于舰载光电跟踪设备的拟线性目标方位预测算法,并对不同的运动目标的进行了仿真计算。结果表明该方法有较高的精度,能预测出光电跟踪设备在丢失目标情况下的目标航迹,可满足其在炮振丢失目标情况下的预测要求。     

激光制导测量机器人自动跟踪算法研究

介绍了激光制导测量机器人系统的组成和工作原理,结合被测工件CAD模型,提出一种激光制导测量机器人移动路径的规划方法,通过采用多点折线法实现机器人运动;在此基础上,研究了激光制导测量机器人自动跟踪激光束的跟踪算法.激光制导测量机器人对激光束的跟踪分解为位置跟踪和姿态跟踪.采用基于运动学的轨迹跟踪方法实现机器人的位置跟踪;通过坐标变换,得到与激光束姿态对应的光靶(SMR)姿态,保证SMR入射面法矢量方向与测量激光束的方向矢量相反.最后通过仿真软件验证了该跟踪算法的有效性和正确性.     

模糊寻址自动跟踪彩色套印控制系统

针对某些塑料薄膜凹版彩色印刷机的特点,研制了模糊寻址自动跟踪彩色套印控制装置.解决了整机单薄引起的振动、版辊相对滑动引起的地址偏移和压辊长度不够引起的边沿褶皱对检测信号的影响.软件算法上,采用模糊寻址、自动跟踪方式,避免了利用波门精确寻址需要的显示设备,降低了对设备改造的成本.     

光电雷达数据漏测对跟踪精度影响的仿真研究

本文用计算机仿真的方法研究了光电雷达中激光测距机发生数据漏浊时对跟踪精度的影响在对数学模型分析的基础上，给出了仿真模型，最后以一个实例说明了该仿真方法的可行性     

LTV-MPC自动驾驶汽车路径跟踪算法研究

为解决自动驾驶汽车在时变曲率路径上的跟踪精度和操控稳定性问题,提出一种基于线性时变(LTV)模型的模型预测控制(MPC)算法.分别建立车辆运动学参考模型和动力学参考模型,通过分析期望路径的几何特征获得车辆航向角的前馈参考量,并通过迭代线性化方法推导线性时变的车辆运动参考模型.根据车辆行驶状态设计车辆运动学参考模型/动力...