飞机自动着陆控制系统中输入/输出的反馈线性化

飞机着陆自动跟踪控制系统,采用微分几何反馈线性化处理非线性方程输入/输出反馈.由设置等效输入,将系统等效解耦为一阶、二阶线性子系统;经设置期望输出轨迹、定义系统跟踪误差、选择控制律,使全部跟踪状态保持有界,系统误差按指数规律收敛于零.仿真表明反馈线性化系统满足纵向着陆无误差要求,具有较强鲁棒性.     

非线性磁悬浮系统的稳定性分析

非线性磁悬浮系统的稳定性分析,通过电磁铁动力学和电磁线图的电压平衡方程,建立磁悬浮系统基本模型.求出系统奇点后,通过系统线性展开求出系统矩阵.用PD控制外加电流反馈量,将控制规律带入系统模型方程组求出矩阵的特征方程,由劳斯判据得知非线性系统稳定的位置反馈系数及取值范围.     

飞机自动着陆的模糊控制系统设计

使用反馈线性化与改进的模糊控制方法设计飞机纵向自动着陆控制系统.通过状态变换输出与新输入间的线性微分关系使非线性飞机方程反馈线性化,将原非线性系统解耦为一个一阶和一个二阶线性系统.同时,采用带优化修正函数的无量化模糊控制器,使系统能在比较粗糙的初始规则基础上自动寻找较理想的控制规则.其纵向着陆仿真研究,主要考虑下滑段和拉平段.仿真表明,该控制系统能满足纵向着陆误差要求,具有良好的动、静态特性和鲁棒性.     

气动位置多变量DSP控制系统的实现

本控制系统结合了气动系统本身的特点,以位移、速度、加速度多变量状态反馈作为控制方法,在TMS320F206型DSP数字控制器上进行开发,采用了模块化的结构,自主设计并且实现了气动位置系统新型DSP控制器;实验结果表明:系统的实时性比较好,动态品质和稳态性能良好,满足了高精度气动位置伺服控制的要求。     

推力调节飞行距离最优自适应滑模控制

为了准确控制巡航导弹在指定时间到达指定位置,提出了一种基于飞行距离和地速反馈的推力调节最优自适应滑模控制方法。基于包含发动机推力动态特性的巡航状态附近小扰动方程,采用反馈线性化方法设计指数趋近滑模变结构控制律和状态反馈系数自适应律,构造李雅普诺夫函数,证明了自适应滑模控制系统的稳定性;根据控制律和滑模函数推导出飞行距离跟踪误差传递方程,并用线性二次型调节器最优控制方法设计跟踪误差动态特性。对某型巡航导弹进行仿真,结果表明,在外界阵风干扰和空气动力系数摄动情况下,该控制方法能精确地跟踪以时间为自变量的参考地速和飞行距离信号,具有较好的抑制系统参数摄动和抗干扰能力。     

数控机床数据采集系统应用研究

使用自行设计开发的数据采集系统,通过安装在机床上的光栅尺反馈机床的实际位置,由数据采集卡进行处理,再由CAN总线进行数据传输,可以实现控制系统需要完成的多种功能需求。     

高超声速飞行器鲁棒多目标线性变参数控制

针对具有“乘波体”构型的吸气式高超声速飞行器纵向飞行姿态控制问题,提出了一种基 于区域极点配置的鲁棒多目标线性变参数（LPV）控制系统设计方法。给出吸气式高超声速飞行器纵向非线性机理模型,在此基础上建立了刚性LPV模型;针对此类LPV模型,提出了基于区域极点配置的LPV状态反馈控制系统设计方法,将系统的鲁棒稳定性、干扰抑制、跟踪性能等性能指标通过扩展线性矩阵不等式约束的方式,实现了LPV系统的多目标鲁棒跟踪控制。同时,通过引入松弛变量的方法,解除了Lyapunov函数矩阵与系统矩阵之间的耦合影响,从而降低了控制系统设计的保守性,得到了满足期望性能要求的LPV状态反馈鲁棒跟踪控制器。所设计的控制器应用于高超声速飞行器的非线性机理模型进行数值仿真验证,仿真结果表明：所设计的控制器能够使得闭环反馈控制系统有效地跟踪指令信号变化,系统动态性能良好且具有较强的抗干扰能力。     

风扰动下的飞翼无人机静态投影控制

根据飞翼无人机特殊外形布局、气动性能及控制品质要求,在风扰动存在情况下,针对系统纵向俯仰通道和横侧向滚转通道,设计了基于鲁棒最优理论的静态投影控制器。分析了投影控制方法的一般原理,建立了飞行控制系统的鲁棒伺服模型,应用最优线性二次型调节器（LQR）方法构成鲁棒伺服LQR控制,并以闭环系统为参考系统,通过静态投影法则以输出反馈重构参考系统主体特征结构,避免了LQR方法中部分反馈变量无法精确测量的问题。仿真过程中对比验证了风扰动下常规PID姿态驾驶仪和静态投影方法的控制效果。仿真结果表明,所设计的静态投影控制系统响应速度快,且具有较强的稳定性和抗风扰动能力。     

基于安川Varispeed G7系列变频器的位置控制系统

针对一些需要大功率电机拖动的位置控制系统,提出了使用安川Varispeed G7系列变频器作为速度控制,并利用光栅尺作为位置反馈元件,实现全闭环位置控制。     

不确定网络控制系统保成本观测器设计

针对具有通信约束的不确定网络控制系统,研究了其保成本观测器设计问题。通过在传感器端引入send on delta(SOD)调度策略,减少非重要信息对网络资源的占用。随后建立考虑SOD调度策略后的系统模型。利用Lyapunov稳定性理论,给出系统在输出反馈条件下保成本观测器存在的充分条件,进而利用线性矩阵不等式、正交补方...     

基于Simulink的位置正馈振动主动控制

基于Simulink的振动主动控制,用Simulink框图设计位置正馈补偿滤波器.将实际模型置于仿真系统进行半实物仿真控制.通过位置测量、对位控制,将受控结构位置正馈至控制器,再将控制器位置正馈给控制结构,控制其振动.并以交互界面修改滤波器参数,在Simulink中,通过定义封装模块实现计算机与数据采卡的通信.     

1.2 m 风洞增量引射器控制系统

针对增量引射器无法实现自动控制,研制一套采用"PLC+变频器"技术的控制系统.系统通过Modbus和SSI总线通信协议构建了经济可靠的硬件平台,利用模糊控制规则进行位置和速度双反馈控制,实现了增量引射器本地/远程自动控制.运行结果表明:该系统已投入风洞试验运行1 a,能够实现增量引射器开度的自动控制,且能够提升定位控制精度.     

行进间火炮指向稳定跟踪系统建模与控制

为使行进间火炮指向具备高射角条件下的稳定跟踪能力,提出了一种采用捷联惯性导航系统（SINS）测量火炮身管轴线指向,同时测量火炮身管运动角速率,完成火炮在大地坐标系下的稳定跟踪控制方法。稳定系统采用传统的三环控制,将系统的位置环和速度稳定环的主令和反馈都统一至大地坐标系下,SINS作为系统的位置环反馈,其航向和姿态测量值基于大地坐标系下完成解算。将安装在火炮上的SINS陀螺组测量值转换至大地坐标系下的火炮方位回转角速率和高低俯仰角速率,并乘以各自传动机构的传动比后,作为速率稳定环的反馈,实现速率稳定控制。考虑炮塔、火炮回转中心与重心不重合、载体处于六自由度运动状态等因素,采用Lagrange方法建立火炮、炮塔与载体之间动力学耦合模型,结合SINS测量模型、双电机拖动和电机伺服系统控制模型,对该控制方案进行了仿真验证。验证结果表明,火炮指向稳定跟踪系统实现方位和高低两个通道独立控制,使火炮指向在高角下保持高精度的稳定控制,在一定射角范围内具有良好跟踪性能,能够克服较宽频带载体姿态干扰,明显优于传统高炮位置解算式稳定。     

防空多管火箭炮交流位置伺服系统的控制策略

采用永磁同步伺服电动机,构成多管火箭炮交流位置伺服系统.以交流永磁同步伺服电动机为执行元件,系统速度环和位置环控制采用数字控制,位置反馈取自负载端形成全闭环控制.该系统控制策略包括:模型参考自适应、滑模变结构、模糊控制、单神经元等控制.     

基于飞艇的指向随动控制系统设计与实现

一种基于飞艇的天线指向随动控制系统,由三轴角位置伺服平台、惯性测量组件、测向／测姿GPS接收器、电子控制器和姿态陀螺平台等组成。其采用直流力矩电机拖动方式实现三轴角位置的伺服控制,采用光电码盘作为基连角位置传感器,实现三轴基连角位置的闭环控制。该系统在某种军事应用领域已投入使用,工作稳定可靠。     

舰载光电跟踪设备视轴稳定分析

舰船摇摆影响舰载光电跟踪设备的精度，视轴稳定是提高武器精度的关键，故采用坐标变换技术，在跟踪设备的方位和俯仰轴上对船摇状态角进行实时补偿，视轴稳定控制主要是船摇前馈控制，速率陀螺反馈控制，复合控制，通过数学推导，由舰船摆引起的视轴附加角速度公式，设计了一种能够较好解决船摇隔离问题的伺服控制系统。该系统用测速机构成闭环，作速度反馈，编码器作位置反馈，速率陀螺测量并前馈舰船摇速度信号，给出了前馈回路设计及用SIMULINK进行的仿真框图，该系统精度高，隔离效果好。     

位置随动控制系统的降维观测器设计与仿真

为改善位置随动控制系统性能,运用现代控制理论中的状态反馈、极点配置、观测器等技术,同时对多个状态变量进行闭环控制。因存在不可直接量测的状态变量,进一步设计一个降维观测器,用估计值实现不可直接量测的状态变量反馈。设计与仿真在MATLAB环境下实现,得到了符合要求的结果。     

折叠式共轴反桨无人机飞行控制技术研究

针对折叠式共轴反桨无人机的飞行控制问题,提出一种用于位置和姿态的反馈控制系统的反步滑模控制 算法。通过对无人机飞行状态进行分析,建立无人机的动力学模型,采用反步滑模控制算法设计折叠式共轴双旋翼 无人机的姿态和位置控制算法,并研发试验样机进行飞行测试实验。实验结果表明：对比传统串级比例-积分-微分 (proportional integral derivative,PID)控制算法,所提出的位置和姿态对反步滑模控制算法能有效地提高飞行稳定性。     

链式回转弹仓的自适应鲁棒控制

针对链式回转弹仓的精确定位控制问题,提出了一种带有积分型滑模面的自适应鲁棒控制算法。在常规自适应鲁棒控制的基础上引入积分型滑模面,减小了稳态位置误差;采用非线性鲁棒反馈增益代替常规的定常鲁棒反馈增益,改善了系统的动态性能;理论上证明了文中提出的控制算法具有更好的动态性能以及稳态性能。空载、半载和满载3种情况下的仿真结果表明,文中提出的控制算法对系统参数变化和外部扰动不敏感,与常规自适应鲁棒控制相比,具有更高的控制精度以及更好的控制性能。