光电系统捕获跟踪控制方法研究与仿真

研究光电系统电视捕获的准确跟踪问题.光电系统在跟踪阶段,一旦物体的运动速度较快,方向突变性较强,会造成光电系统中的控制出现超调和振荡,系统性能差.传统算法在对快速运动目标进行捕获时,由于系统的超调和振荡,导致目标在捕获阶段逸出跟踪视场,造成跟踪不准确.针对上述问题,提出了一种采用α-β-γ滤波器的捕获跟踪控制算法.根据目标的运动特性和运动状态建立捕获跟踪模型,通过α-β-γ滤波器预测目标下一时刻位置和速度,采用复合控制进行随动跟踪,降低系统的超调量和缩短过渡时间,从而实现对快速运动目标的捕获跟踪.实验结果表明,运用该控制算法可以有效地解决目标在电视捕获阶段逸出视场的问题,提高系统对快速运动目标的捕获跟踪能力和跟踪精度.     

基于DSP的光电跟踪架伺服控制器的设计

光电经纬仪是现代靶场中用来测量空中飞行目标参数的一种复杂贵重的精密测角仪器,其中伺服系统是经纬仪的重要组成部分,目前的经纬仪跟踪架伺服控制器通常是由PC104系统完成通讯、检测等功能,然而随着要求光电跟踪架功能的不断增加和检测精度的不断提高,因此这里从实用出发,设计了基于TMS320LF2407 DSP的伺服控制器;由于TMS320LF2407的特点,该控制器与PCI04系统相比减小了体积,增加了可靠性,提高了运算速度和能力,并且该控制器应用在所内某型号经纬仪上效果很好,值得在相关的研究所中推广。     

自抗扰控制器在某型伺服跟踪装置中的应用

针对某型伺服跟踪装置对伺服系统跟踪精度高、跟踪速度快及稳定度高的要求以及跟踪装置伺服系统中运动控制卡和驱动器的模型难以建立等问题,本文给出了无模型控制方法-自抗扰控制器在某型伺服跟踪装置伺服控制系统中的设计方法,实现了对伺服控制系统的自抗扰控制.实际应用表明,这种自抗扰控制器不依赖于系统的精确模型,且抗扰性和鲁棒性均优于传统的PID控制器.本文的研究结果对自抗扰控制器应用于实际工程具有重要价值.     

基于ARM的光电伺服控制器设计

介绍了某望远镜伺服控制系统的控制器设计,控制器以ARM LPC2478为核心控制器芯片,以CPLD EPM570T144为功能扩展控制芯片实现对望远镜系统的多轴控制.给出了控制器的软硬件设计方案,并利用光电伺服转台测试控制器的性能,实验结果表明基于ARM设计的光电伺服控制器能够达到满意的控制效果,系统上升时间快、稳态误差小、无超调,能够满足望远镜系统对多轴控制的需要.     

机载光电跟踪系统的模糊控制算法研究

为满足机载光电跟踪系统在低气压环境下的可靠性要求,该文采用永磁同步电机作为驱动结构,建立了电机的矢量控制模型,并结合机载控制平台分析了系统的控制架构。在此基础上,提出了综合考虑超调量、调节时间、跟踪精度的适应度计算公式,利用遗传算法创建模糊控制规则,并设计了模糊PD控制器,从而根据脱靶量信息实时整定控制器参数,完成对跟踪回路的闭环控制。仿真结果表明系统在动态跟踪过程中的性能得到了明显的改善,证明了该方法的有效性。     

空空导弹制导跟踪控制器设计及其仿真

空空导弹的制导跟踪特性直接影响到导弹对目标的攻击精度;针对空空导弹控制系统的高度非线性、强耦合等特性,运用非线性控制的逆系统方法设计导弹制导稳定跟踪器,并在建立导弹质心运动数学模型和仿真的基础上,对比施加干扰和未施加干扰情况下的数值仿真结果;仿真结果表明,系统收敛速度满足要求,且具有一定的抗干扰能力,能保持稳定跟踪。     

轻武器伺服跟踪系统的干扰补偿控制

为提高轻武器伺服跟踪系统的位置跟踪精度,提出一种基于干扰观测器的CMAC-PD复合控制方法。将摩擦、电机力矩波动和模型参数不确定性等影响系统性能的因素视为干扰,采用一种新型的干扰观测器对其进行估计并加以补偿。在此基础上,提出一种基于CMAC与PD的复合控制方法。对比仿真实验表明,基于干扰观测器的CMAC-PD复合控制能更有效地抑制干扰对轻武器伺服跟踪系统动态性能的影响,进而使系统获得更高的跟踪精度。     

模糊PID控制器在光电跟踪伺服系统中的应用及仿真

针对光电跟踪伺服系统位置环路控制器传统设计方法的不足，采用一种参数可在线整定的模糊P1D（比例、积分和微分）控制器。分析其结构和设计原理，并在Simulink中建立模型进行相应仿真。仿真结果表明，采用参数模糊自整定的PID控制器能使光电跟踪伺服系统的超调和响应时间减小，为在实际应用中进一步提高其跟踪精度和稳定性提供了理...     

一种五自由度视觉伺服机器人的跟踪控制研究

提出了一种基于图像的视觉伺服机器人系统的结构，以及该系统跟踪平面运动目标的算法. 该系统有5个自由度，包括一个3自由度的机器人和一个2自由度的手腕，手腕安装在机器人末端，而摄像机安装在手腕末端. 由于具有较小的运动惯量，手腕可快速旋转，以实现对运动目标的跟踪. 而在需要时，3自由度的机器人可将摄像机移动到适当的位置， 对目标进行更为仔细的观察. 该系统实现了对运动目标的跟踪. 此外，还提出了提高系统性能的方法，实验证实这些方法是有效的.     

基于鲁棒右互质分解的直流伺服系统精确跟踪控制

对含有不确定性的直流伺服控制系统,通过应用鲁棒右互质分解方法,设计了一种基于鲁棒右互质分解的精确跟踪控制系统;通常情况下,直流伺服系统中存在诸如非线性特性及参数辨识引起的模型误差和外界扰动,在设计的控制系统中,未知模型误差和外界扰动对系统性能的影响都被看作直流伺服系统的不确定性;在考虑到这些不确定性情况下,设计了一种基于鲁棒右互质分解理论的精确跟踪控制;首先在考虑未知的不确定模型影响系统性能指标的情况下,设计了一种基于演算子理论的反馈控制结构,此结构可以消除不确定模型的影响,在此基础上,设计了基于鲁棒右互质分解的鲁棒精确跟踪控制系统,得出精确跟踪条件;仿真结果表明使用提出的方法可以有效地消除不确定性,使得伺服系统具有很强的鲁棒性和精确跟踪能力。     

基于精密伺服的光电编码器的校准系统设计

介绍了一种采用对比检测法的光电编码器误差检测系统,下位机以PLC的CPU模块为控制核心,伺服电机带动内置编码器转动一定的基准脉冲数,高速计数模块读取被检编码器的实际输出脉冲数,经计算获取被检编码器的分辨率误差.同时将被测信息传送到上位PC机测试记录系统,自动保存、生成测试报告.该系统结构简单,安装要求低,检测精度高.     

跟踪雷达自适应带宽的数控伺服系统

介绍了以步进电机为执行元件的跟踪雷达伺服系统。该系统利用数字信号处理芯片精确控制系统的二维运动速度,可以在稳定安全的开环控制情况下实现较高的运动目标追随闭环控制精度。由于此跟踪雷达伺服系统实现数字化的控制,可以根据角度定向灵敏度性能,将目标跟踪经验公式和模糊控制原理方便的结合起来,达到系统带宽和跟踪精度的最佳状态。     

基于DSP的伺服系统电流环的分析与设计

分析了影响同步电动机矢量控制电流控制环动态特性的主要因素，指出同步电动机反电动势是其中最重要的干扰因素，针对通常采用的PI（比例－积分）电流调节器因工作频带的限制无法在较高转速时抑制反电动势的影响，提出了前馈补偿和变电流环增益的设计方法，并应用于基本数字信号处理器的矢量控制系统，给出了系统结构及软硬件设计方案，实验结果表明，该系统软件简单，控制精度高，动态性能良好。     

车用电动踏板控制器测试系统的研制

针对汽车踏板PCBA(印制电路板组件)控制器的批量生产中离线检测效率低、精度差等问题,研究开发了一种车用踏板控制器的在线性能测试系统,其主要包括硬件设计和基于虚拟仪器的软件设计两大部分.系统在模拟车载环境并对踏板进行动作控制的过程中,对控制器的19个特征参数以电压模拟量的形式进行实时高速采集、时域分析.系统验证了永磁直流电机负载电枢电流特性,同时提高了产品检测的效率与准确性,具有一定的实用价值.     

永磁同步电机伺服系统功率主回路的设计

功率主回路是交流伺服系统的核心,直接驱动伺服电机工作,由三相整流电路、智能功率模块IPM组成。三相交流电流经功率主回路处理成近似对称的正弦交流电驱动永磁同步电机PMSM工作。良好性能的功率主回路是伺服系统获得好的动态性能和稳态精度的关键。     

基于模糊控制策略的PMSM随动系统设计及仿真

在建立了永磁同步电机矢量控制的数学模型基础上,确定了随动系统的电流环、速度环、位置环三闭环控制方案。其中电流环和速度环采用经典PID控制,由于位置环关系到系统的稳定和高性能运行,因而是本系统设计的关键,采用模糊控制器来实现。在MATLAB/Simulink环境下的仿真结果表明,本文提出的控制策略在处理非线性和外部干扰时优于传统PID控制。     

高精度直流伺服控制系统研究

为提高伺服系统中无刷直流电机的控制效果,通过运用TMS320LF2407芯片建立了直流伺服全数字三闭环控制系统,很好的解决了伺服系统中PWM信号的生成、电动机速度反馈和电流反馈问题,并对其中的转子位置信号检测电路、相电流检测电路、驱动电路以及保护电路等内容进行了详细的讨论,并给出了相应的硬件电路设计方案。     

交流伺服系统新型控制器的设计

速度环采用文献 1的模糊 -滑模控制结构。分析了在不同输入信号的作用下 ,位置调节器比例系数与系统动静态性能的关系。由此 ,设计了一种具有自学习功能的单神经元位置控制器。数字仿真和系统实验研究结果表明 :该控制器应用前景良好。