星载空间目标光电跟踪力矩扰动抑制回路的设计

卫星平台的力矩扰动是影响星载跟踪系统跟踪精度最主要和直接的原因，要设计高精度、高性能的跟踪系统，必须对力矩扰动进行有效地抑制。在说明引起星载跟踪系统视轴抖动原因的基础上，提出了稳定回路相关性能指标，设计了光电跟踪力矩扰动抑制回路，并进一步对回路进行了串联校正及加速度计补偿。利用Matlab进行频率特性仿真，结果表明：设计的回路满足预期指标，且具有良好的力矩扰动抑制作用。     

电动式位置扰动力矩伺服系统的控制方法仿真

在位置扰动型力矩伺服系统中,由于受力对象的运动给系统带来很大的位置干扰,给系统的校正和优化带来了困难,位置扰动型力矩伺服系统设计的主要任务就是消除它的多余力矩.针对多余力矩和参数变化问题,在建立电动式位置扰动型力矩伺服系统数学模型的基础上,提出了一种新的控制方法:采用单神经元自适应比例积分微分(PID)控制来抑制多余力矩和提高系统的控制性能.仿真结果表明这种控制方法有效地抑制了多余力矩的干扰,提高了系统的鲁棒性和跟踪性能.     

直接驱动系统中力矩扰动的抑制

针对直接驱动系统中转速容易受各种力矩扰动的影响,建立了电流、速度双闲环仿真系统,设计了速度环的自抗扰控制器.并加入了LuGre摩擦力矩、负载扰动力矩和电机波动力矩,仿真结果显示,自抗扰控制器比传统的PI算法有更好的扰动抑制能力.在有突加扰动力矩的情况下,转速恢复到设定值的时间仅为PI算法的5％;在速度过零点时,也能很好...     

基于频域的光电稳定平台扰动观测器设计

为了解决传统扰动观测器(disturbance observer, DOB) 无法保证标称系统和非最小相位系统内部稳定性的问题,提出了在频域中设计扰动观测器的新方法,通过对补偿器的设计,避免传统DOB传递函数分母为0的情况,从而保证系统稳定性。结合光电稳定平台进行视轴稳定试验,试验结果表明:在幅度为3°、1 Hz的扰动作用下,结合本研究扰动观测器所设计的控制系统,不但可以保证标称系统和非最小相位系统的内部稳定性,并且具有更宽的带宽和更为快速的频率响应,可以更加有效地隔离扰动,相比传统DOB控制系统的输出,扰动残差减少75%,为光电稳定平台控制系统设计提供参考。     

基于扰动力矩观测器的电子节气门控制

通过介绍汽车电子节气门控制系统的工作原理及其组成,以及对系统的非线性因素分析,建立其数学模型,设计出数字PID控制器和扰动力矩补偿器,并在matlab/simulink中进行了仿真,对仿真结果分析得出:基于数字PID控制器的控制精度较差,并且容易产生超调;基于扰动力矩观测器的PID控制器具有较好的跟踪性,可以较好地满足控制要求.     

基于扰动观测器的光电稳定平台摩擦补偿策略

为了进一步提高航空光电稳定平台的抗干扰能力,提出了一种基于LuGre摩擦模型与扰动观测器(DOB)相结合的扰动补偿控制方案。首先,对某型两轴两框架平台系统速度环进行建模,并进行扰动分析,设计了扰动控制方案。然后,对平台进行摩擦模型参数辨识试验,在摩擦补偿的基础上设计扰动观测器,并通过仿真试验验证了方案的可行性。最后,为了测试该控制方案的可行性和必要性,将航空光电稳定平台安装于模拟转台上进行试验,测试其加入摩擦补偿和扰动观测器后平台的扰动抑制能力。试验结果表明:该控制方案在模拟飞行转台以3Hz以内任意频率正弦运动的情况下,系统的扰动隔离度至少提高了14.52dB;且系统在低速运行时,其跟踪性能明显提高,跟踪误差的均方值由原来的0.1959°/s减小到0.0838°/s。同时,通过振动试验验证了该控制方案对质量不平衡引起的干扰也有很好的抑制作用,具有较好的鲁棒性和较高的实用价值。     

基于时延补偿观测器的扰动抑制

为克服持续高频扰动对具有时延惯性环节被控对象的影响,提出了带时延补偿的扰动观测器．结合被控对象逆、Q滤波器、超前补偿环节和时延逼近器,运用频域分析技术实现了对被控对象的良好控制．分析表明,所提出的时延补偿观测器能够有效地克服时延对被控对象的不良影响,对相关持续高频扰动也具有很好的抑制作用．通过数值仿真,进一步验证了所提方案的正确性．     

基于扰动观测器的非自衡对象预测函数控制及其仿真

针对非自衡对象,为了克服外部不可测扰动,提出了将扰动观测器引入预测函数控制中的方法。即在控制中引入等效的补偿,实现对干扰的完全抑制。并以锅炉汽包水位为控制对象进行仿真。结果表明,系统具有足够的抗干扰能力和良好的动静态特性。     

基于扰动观测器的机械手碰撞检测与安全响应

当机械手臂与其工作环境中的物体或人体发生碰撞时,会损坏关节处的电机或给人员带来伤害,为保证人员与设备安全,设计一种外部扰动观测器对外部碰撞作用力进行估计的方法.扰动观测器基于动量守恒推导得出,当系统不受外力时观测结果指数收敛到零附近;当系统受到外力时,观测结果指数趋近于外力大小.当观测器结果及其变化率超过一定阈值时,认为外部碰撞发生.为保证手臂及碰撞对象的安全,使控制手臂远离碰撞区域,设计了机械手臂在速度和力矩控制模式下不同的安全响应控制方法.对气球以及人身体的碰撞实验表明：该方法可以在发生接触后200 ms内有效地检测到碰撞的发生,并控制机械手臂以最快速度减速直至反向运动,离开碰撞区域,保证机械手臂和人员的安全.     

基于扰动观测器与H_∞优化的MUAV抗干扰控制方法研究

针对一类常规布局的小型无人飞行器(MUAV)定点飞行任务中存在的模型精度低受扰因素多的问题,提出了基于扰动观测器控制(DOBC)与H∞优化的MUAV抗干扰控制方法,有效地实现了在谐波和阵风扰动情况下对MUAV的稳定控制。文中首先建立了在阵风扰动情况下MUAV的动力学模型,在此基础上通过将DOBC与H∞控制方法相结合,使得MUAV闭环系统在没有干扰信号时渐近稳定,在有扰动信号时满足H∞控制性能指标要求。仿真结果表明,本文提出的控制算法能有效抑制MUAV多源扰动的影响,且可获得良好的动态跟踪性能。     

智能化机场气象观测系统的高可靠性抗干扰设计

就智能化机场气象观测系统中影响可靠性的几种干扰进行了探讨，并提出了具体解决方法。实践证明，在该系统中采用大量杭干扰措施，大大提高了系统的可靠性。     

梁受移动荷载时的弯矩分析

对移动荷载在梁上引起的弯矩进行了全面的分析．给出了在各种情况下梁上最大弯矩的计算表达式．     

受移动载荷梁的最大弯矩分析

对受移动载荷梁的最大弯矩进行了详尽的分析．并结出了确定最大弯矩的方法和程序．     

两轴四框架机载光电平台运动耦合分析

载机运动通过机载光电平台框架间的运动耦合传导至视轴稳定框架,是影响机载光电平台动态性能的主要因素之一。本文主要推导了载机运动在两轴四框架机载光电平台中的耦合矩阵,并对载机运动在平台框架间的传导途径和运动耦合补偿进行了分析。     

基于Workbench平台无人机光电吊舱风阻力矩仿真研究

机载光电吊舱所受的气动载荷会对其自身的运动特性产生影响,受到了结构设计人员的高度重视。传统的计算方法是基于经验公式来计算风阻力矩,有很大的局限性。采用计算流体力学方法计算吊舱的风阻力矩。基于Workbench平台获得吊舱在方位和俯仰运动下的风阻力矩结果,同时给出了不同角度下的变化趋势。该方法具有在较短时间内给出计算结果的优势,满足工程任务节点高度时效性的需要,也给设计人员提供了很好的参考。     

具有复杂引水系统的龙滩电站调节系统小波动分析

推导了具有一般复杂引水系统的水轮机调节系统数学模型,概述了几种稳定性分析的方法,并结合龙滩水电站进行了调节系统稳定性和过渡过程品质分析研究。同时,提出了引入水压反馈改善系统动态品质的措施。     

基于干扰观测器的多光伏光柴混合系统协调控制研究

提出了一种基于干扰观测器的多光伏光柴混合系统协调控制方法,并与采用最大功率跟踪控制而不加协调的多光伏系统的供电效果进行了对比.仿真结果证明,该方法减小了光柴混合系统的频率偏差,并且使各个光伏系统获得了较大功率输出.     

热连轧机主传动系统机电耦合振动抑振器研究

热连轧机主传动系统机电耦合振动现象受到诸多因素影响,由于问题的复杂性,至今尚无通用的抑制轧机振动的通用方法。针对这一现状,试图利用对轧机主传动耦合振动进行控制。首先建立轧机主传动机电耦合仿真模型;然后在控制系统中加入扩张状态观测器;最后通过参数调整获得较满意的仿真结果。得出利用扩张状态观测器可以有效抑制热连轧机主传动系统的机电耦合振动,为轧制薄规格和变形抗力较大的带钢提供保障。