基于改进型重复控制的三轴转台解耦与控制

针对三轴转台伺服系统位置精度要求不断提高,提出了改进型重复控制与微分前馈控制相结合的复合控制作用于伺服系统的位置回路。根据某型三轴转台伺服系统的组成,分析并建立了电流环、速度环与位置环的模型,并于位置环设计了改进型重复控制器。设计时,考虑了三轴转台的三个框架转动时互相产生的耦合影响,并分析三个框架同时转动时三轴转台的内框快速性与稳定性。仿真结果表明,采用复合控制策略时三轴转台的位置控制响应快、精度高、抗干扰性强,满足系统性能指标。     

气流扰动下光电系统高精度稳像控制方法

气流随机冲击引起的姿态扰动是飞行器光电系统的主要扰动源,在系统自身转轴摩擦和质量不平衡等因素的作用下,严重影响了光电系统视轴稳定性。为了有效抑制扰动力矩的影响,建立了外俯仰、内方位两轴光电系统动力学模型,给出了扰动因素和运动耦合综合作用下的扰动传递关系。根据系统动力学模型,提出了扩展卡尔曼滤波扰动力矩估计方法,并构建扰动力矩前馈控制回路,实现了对扰动力矩的实时补偿,大大提高了光电系统的稳像控制精度。利用飞行模拟转台对某两轴光电系统进行了半实物仿真实验,结果表明:在幅值为1、频率为2 Hz的载体扰动条件下,采用前馈补偿方法系统俯仰和方位框架的视轴稳定精度均方根值分别达到0.026 4 mrad和0.029 0 mrad,相比扰动观测器控制方法分别提高了64.1%和69.6%。     

T型转台复合轴控制系统设计与优化

与U型台相比,T型转台具有高度低,质量轻等优点,但由于负载不均衡,它的控制器较难设计。介绍了一种T型转台复合轴控制系统的设计与优化,转台速度环采用"PI+超前算法",提高系统穿越频率,改善系统动态性能,同时针对周期性低频扰动进行实时动态补偿,降低扰动对误差的影响。位置环小误差范围采用"PI+多重滞后环节"串联校正,低频增益提高。并分析T型转台的复合轴控制方法,在高精度跟瞄系统中仿真验证,最终应用于某光电跟瞄转台,跟踪精度优于10μrad(RMS)。     

红外成像器视线漂移的自适应补偿研究

成像器视线稳定回路设计是一种高精度、高动态响应的伺服回路设计,对于速率陀螺稳定方案,视线的漂移角处于开环状态,由于轴间摩擦耦合、几何约束耦合,以及速率陀螺传感器测量精度的影响,成像器视线在载体扰动的条件下会发生视线角漂移,影响目标的识别.为实现较好的视线稳定精度,提出了一种自适应前馈补偿方案,通过自适应神经网络预测出光轴的漂移角,采用前馈实现对视线漂移的实时补偿,通过与单独的速率陀螺稳定方案、积分前馈补偿方案进行试验对比,结果表明采用自适应预测补偿方案,视线漂移明显减小,满足系统的指标要求.     

钢丝绳传动的三轴转台伺服控制的设计

针对某机载平台中钢丝绳传动带来的非线性误差及外部扰动等因素直接影响平台相机成像质量的问题,提出一种模糊自适应前馈补偿的控制策略.首先对钢丝绳传动机构和高精度直流伺服电机进行了建模,并建立了摩擦模型,为转台速度环控制回路引入模糊自适应PID控制器.设计出前馈补偿和模糊自适应控制器的复合控制策略.Matlab仿真结果以及实...     

电动舵机加载系统鲁棒综合设计

电动加载系统存在系统不确定性因素,以及多余力矩。为更好解决由不确定性因素和扰动引起的系统控制问题,提出了基于前馈补偿加鲁棒控制的控制方法,针对舵机运动对加载系统跟踪性能的影响,应用前馈控制对舵机运动扰动进行补偿。通过仿真,揭示了控制器设计中的设计依据,结果表明该方法所设计系统具有很好的鲁棒性,以及很好的抑制多余力矩能力。     

基于前馈控制的舰载光电跟踪技术

目标快速运动及舰载平台姿态变化使得舰载光电跟踪系统形成较大的跟踪误差.为了减小该误差,提出了一种基于前馈控制的补偿方案.该方案利用坐标变换给出了由船摇和目标运动引起的跟踪扰动量,并通过滤波求取该扰动量的一阶导数,以此作为跟踪系统的前馈量加入系统中,达到对扰动进行补偿的效果.仿真结果显示,系统的跟踪精度提高了一个数量级.     

RTX 在激光制导炸弹半实物仿真中的应用

三轴仿真转台是激光制导炸弹导引头半实物仿真系统中的关键设备之一, 针对高精度三轴仿真转台实时控制的要求, 讨论了基于RTX 的实时控制系统的设计和实现方法, 介绍了RTX 的实时特征, 对Windows- NT 系统和RTX 实时操作系统在实时精度方面的性能进行了比较。并给出弹道跟踪曲线等实验结果。实验证明, 该系统实时性高, 工作稳定可靠。     

自由空间光通信精跟踪模糊控制系统的设计

针对空间光通信中捕获、瞄准和跟踪(ATP)技术的精跟踪系统对信标光斑实时准确跟踪需求,设计了基于前馈补偿的比例,积分和微分(PID)模糊控制系统,采用camera-link接口的高帧频CMOS相机和大规模FP-GA芯片设计了精跟踪处理控制平台,并将图像处理、前馈补偿和PID模糊控制等功能全部集成在FPGA芯片内部。实验结果表明,前馈补偿模糊PID控制具有更强的系统适应性,精跟踪系统带宽达到300 Hz,对大于100 Hz的高频振动频谱仍然有很好的抑制补偿效果,尤其对于低于60 Hz的主要扰动频谱具有很好的跟踪补偿效果,抖动压缩比达到90%以上,抖动均方差小于1 pixel,定位精度约为1μrad。     

RTX在激光制导炸弹半实物仿真中的应用

三轴仿真转台是激光制导炸弹导引头半实物仿真系统中的关键设备之一,针对高精度三轴仿真转台实时控制的要求,讨论了基于RTX的实时控制系统的设计和实现方法,介绍了RTX的实时特征．对Windows—NT系统和RTX实时操作系统在实时精度方面的性能进行了比较。并给出弹道跟踪曲线等实验结果。实验证明,该系统实时性高,工作稳定可靠。