光电跟踪伺服系统的输入多采样率满意控制

针对成像跟踪器低采样率帧频特性对光电跟踪伺服系统控制性能的影响,提出了一种基于输入多采样率控制原理的满意PID控制器.应用输入多采样率控制原理,提高了控制系统的稳定度,减小了跟踪器的低采样率帧频特性对系统跟踪性能的影响.将输入多采样率PID控制器的参数求解转换为满足极点约束和方差约束的多目标满意优化问题,从而使伺服系统的跟踪性能满足指定的快速性和精度指标要求.对所提出方法的有效性进行了实验验证,结果表明:在成像跟踪器的输出帧频为25Hz的条件下,所提出的输入多采样率满意PID控制器能够减小光电跟踪伺服系统工作模式切换带来的超调和振荡,对0.5Hz正弦信号的动态跟踪精度能够提高2个像素点;能够有效降低成像跟踪器的低采样率帧频特性对伺服系统控制性能的影响,提高了系统跟踪目标的稳定性、动态性和跟踪精度.     

多光路光电跟踪系统跟踪精度分析

以提高多光路光电跟踪系统的跟踪精度为目的,通过对常见误差因素的种类和影响程度分析,给出了误差的分类和合成计算方法。在理论分析的基础上,对工程实例的跟踪精度做了定量计算,给出了提高光电跟踪系统跟踪精度的建议和方法。     

单片机模块化控制及其在光电跟踪系统中的应用

基于工作实际经验提出了单片机模块化控制思想和模块化控制在光电跟踪系统中的应用，重点介绍了一个模块化控制应用的实例及其硬件设计，方案和软件设计思想。     

前馈控制在光电跟踪系统中的应用研究

为了提高光电跟踪系统的跟踪性能,对前馈控制技术进行了研究。首先,介绍了光电跟踪系统的组成,对伺服控制中的跟踪环路进行了原理性说明;其次,给出了前馈控制技术的理论分析,通过在速度环输入端引入前馈信息,可减小系统跟踪误差;再次,通过Matlab软件进行了仿真分析,仿真结果验证了该方法的有效性;最后,在某型光电跟踪系统中进行了试验,表明加入前馈控制有效提高了光电跟踪系统的跟踪精度。     

非线性跟踪微分器在光电吊舱跟踪系统中的应用研究

针对光电吊舱跟踪过程中出现的滞后或超调问题,引入非线性跟踪微分器,实现跟踪微分器PD控制。详细介绍了非线性跟踪微分器的实现原理,建立了基于跟踪微分器PD位置控制模型,既可对给定信号进行滤波,避免引入噪声,又能为给定阶跃输入信号安排过渡过程,减少调节时间,实现输入信号平滑,避免控制系统过冲。仿真试验表明,同传统PD控制相比,非线性跟踪微分器PD控制跟踪精度提高近5倍。     

光电跟踪测量系统多传感器融合跟踪设计与实现

本文从多传感器结构设计、融合跟踪算法两方面,进行了光电跟踪测量系统多传感器融合跟踪的设计与实现方法研究。设计了一套集可见光测量、红外测量和激光测量为一体的光电跟踪测量系统,实现了适应不同环境背景下的单站定位测量功能。     

SDI红外图像在火炮光电跟踪系统中的应用

为实现远距离对可疑目标的捕获、跟踪、锁定功能,提高作战人员工作效率,提出了一种SDI红外图像的传输方式。该方法将4路LVDS数字信号进行解码,利用FPGA产品Virtex-5系列逻辑资源丰富的特点,对图像格式按照SMPTE296M标准进行重新编码组合,实现无损、高清图像数据的实时传输。试验结果表明,该方法与其他数字图像传输方式相比,提高了图像的传输效率和稳定性,并在实际应用中取得良好效果,为进一步研究火炮光电跟踪系统提供了可行的解决途径和借鉴意义。     

模糊控制在机载光电跟踪系统中的应用

简要介绍了模糊控制在机载光电跟踪系统控制器设计中的应用方法、模糊变量的选择及控制规则的设计等,最后用数字仿真验证该方法的有效性。     

目标速度预测在光电跟踪控制系统中的应用

在光电跟踪设备的电视或红外自动跟踪系统中,引入目标的速度信息是提高跟踪精度的一种有效方法。为了得到目标的速度信息,设计了电视或红外脱靶量滞后时间的辨识方法以及目标速度预测的卡尔曼滤波方法,通过对电视或红外脱靶量信息同辨识出的脱靶量滞后时刻的仪器位置信息进行拟合,预测出被跟踪目标的速度信息,从而构成复合控制。仿真和实验结果表明,通过上述方法能够得出较为准确的目标速度信息,所构成的复合控制系统有效地提高了系统的跟踪精度。     

多假设跟踪在红外搜索跟踪系统中的应用

红外搜索跟踪系统得到的数据存在较多虚警和杂波,所以宜采用多假设跟踪(MHT)算法对多个运动目标进行跟踪.针对MHT算法计算量大的缺点,对算法做出了改进和简化,仿真结果表明了改进后的算法在降低计算量的同时能够有效地摒弃虚警、跟踪多个目标.     

机载光电探测跟踪系统总体精度分析方法研究

机载光电探测跟踪系统是一种光、机、电高度综合的复杂系统,光、机、电三种误差相互耦合传递,对系统性能影响的机理比较复杂。本文在分析了影响系统精度的因素和经典的误差合成原理之后,给出了简化了的机载光电探测跟踪系统的精度计算方法。     

光电跟踪系统高速运动目标快速跟踪算法

为了解决光电跟踪系统中高速运动目标快速识别、准确定位的问题,在深入研究相关跟踪算法的基础上,提出了一种基于分块模板相关跟踪与自适应波门相结合的快速跟踪算法,该算法利用分块矩阵与大模板矩阵之间的关系,得出了在四分块的情况下,计算量为原来的1/4,搜索范围为原来的4倍,大大提高了计算速度和搜索范围,且具有原始相关算法的高的跟踪精度,可以实时快速的跟踪上高速运动目标。     

光电转塔自动搜索跟踪监视低小慢目标控制方法

对低小慢目标的自动搜索跟踪监视具有重要的意义,针对目前对光电探测低小慢目标自动化程度低的问题,提出一种对低小慢目标实现全自动搜索跟踪监视的光电转塔控制方法.在雷达系统发现低小慢目标并给出目标的预测地理位置后,光电转塔内的传感器自动控制系统会自动控制可见光传感器和红外传感器视场将目标以合适的大小显示在图像中,并且自动调焦...     

光电跟踪中模糊控制的应用现状及发展

介绍了模糊控制的理论基础及其在一般工业过程中的应用，重点从工程应用的角度阐述了模糊控制在光电跟踪系统中的研究成果，并展望了这一领域的发展趋势。     

扩频体制低轨卫星通信信号捕获与跟踪系统设计

针对扩频体制下低轨卫星信号的捕获及跟踪等系统设计实现问题,根据卫星信号模型进行了捕获及跟踪算法设计,重点对基于快速傅里叶变换的快速捕获算法、锁频环、锁相环和码跟踪环路进行了设计,并进行了工程系统实现。试验验证表明,该系统可以实现码分多址体制低轨卫星信号捕获、跟踪处理,工作性能参数满足系统需求。     

Performance evaluation of a MPPT controller with model predictive control for a photovoltaic system

ABSTRACT

Efficiency has been a major factor in the growth of photovoltaic (PV) systems. Different control techniques have been explored to extract maximum power from PV systems under varying environmental conditions. This paper evaluates the performance of a new improved control technique known as model predictive control (MPC) in power extraction from PV systems. Exploiting the ability of MPC to predict future state of controlled variables, MPC has been implemented for tacking of maximum power point (MPP) of a PV system. Application of MPC for maximum power point tracking (MPPT) has been found to result into faster tracking of MPP under continuously varying atmospheric conditions providing an efficient system. It helps in reducing unwanted oscillations with an increase in tracking speed. A detailed step by step process of designing a model predictive controller has been discussed. Here, MPC has been applied in conjunction with conventional perturb and observe (P&O) method for controlling the dc-dc boost converter switching, harvesting maximum power from a PV array. The results of MPC controller has been compared with two widely used conventional methods of MPPT, viz. incremental conductance method and P&O method. The MPC controller scheme has been designed, implemented and tested in MATLAB/Simulink environment and has also been experimentally validated using a laboratory prototype of a PV system.     

高精度高可靠性脱机追日系统研制

为实现高精度高可靠性的追踪太阳,提高对太阳能的利用率,设计了一套基于以C8051Fa020的控制系统;该系统以C8051Fa020为控制器,通过太阳能公式计算出太阳的水平角及高度角,由程序控制水平及高度电机的转动,实现对太阳位置的精确跟踪;同时利用安装在太阳能发电架构上的编码器作为反馈,实现追日系统的闭环控制,对追日系统的误差进行校正,改进跟踪系统的精度;通过对实地太阳能架构的实验,追日系统可以精确追踪太阳位置,系统性能稳定,成本低,实用性很强。     

湖面自由空间光通信信标光的粗跟踪设计与实验

以湖面信标光为真实移动跟踪目标,设计了二维粗跟踪演示系统,验证空间光通信捕获、跟踪和对准(ATP)系统对机动目标的跟踪性能。采用双DSP和两轴精密转台搭建了粗跟踪的硬件平台。采用直方图阈值分割法将信标光从复杂的湖面背景中分离出来。采用预测自校正控制算法设计粗跟踪系统的控制器,具有较好的鲁棒性。进行了针对湖面移动信标光的二维跟踪实验,实验结果表明,粗跟踪系统有较好的跟踪精度,跟踪精度与跟踪距离远近关系不大,满足空间光通信跟踪系统的要求。     

精密跟踪雷达天线伺服系统的设计与仿真

伺服系统是实时捕获、跟踪目标的一个重要组成部分。精密跟踪雷达伺服系统通常含有典型的三个闭环反馈控制回路,且具有高跟踪精度与高动态性能的特点。文中基于Matlab/Simulink软件,重点对其三个环路进行设计和动态的仿真,结果表明:角跟踪精度很好的提高,从而使雷达天线更精确地跟踪目标。     

采用锁频环和锁相环联合捕获的载波跟踪

针对传统锁频环-锁相环跟踪算法中环路状态转换过渡中出现频率阶跃的问题,提出了一种采用锁频环和锁相环联合捕获的方式替代单一锁频环进行捕获的改进算法,同时对环路状态转换的门限进行了推导。仿真结果表明,改进的算法在转换过程中更加平稳,环路性能得到了优化。在信噪比为-10 dB且存在加加速度时跟踪环路在转换时没有出现频率阶跃,达到了设计目的。