一种新型无人机飞行控制系统的设计

文章基于无人机系统未来发展路线,从无人机系统飞行任务剖面的技术需求出发,重点研究飞行控制系统的功能、控制过程及系统硬件电路组成等,设计出一种新型的无人机飞行控制系统。该系统应用广泛,具有设计精炼、可靠性高、易操作等特点。     

基于单片机的无人机导航与控制系统设计

无人机是非线性、高度耦合和复杂的欠驱动系统,有多个输入和输出,由自检装置、自控装置和执行器等组成,其飞行姿态特殊,需要一个具有多变量、强耦合和欠驱动的复杂控制系统来控制其飞行,同时自身又不容易受到系统的干扰和不确定性的影响。为了实现无人机的准确导航和稳定控制飞行,该文以单片机为基础,设计一种基于单片机的无人机导航与控制系统。主要是通过单片机的编程和硬件设计,将系统功能与硬件设备相结合,根据无人机的飞行任务和要求,确定系统的功能需求,设计无人机的导航算法和控制策略,实现无人机的准确导航和稳定控制。系统测试结果表明,基于单片机的无人机导航与控制系统具有良好的性能和稳定性。     

基于高速开关阀的气动泵气压控制系统设计

根据气动泵气压控制系统的需求,设计了基于高速开关阀的气动泵气压控制系统.首先对数字阀的概念、优点和分类进行了概述.介绍了气压控制系统结构,分析了以PWM方式工作的高速开关阀控制原理.采用单片机,设计了气压控制系统硬件结构,开发了驱动电路.最后阐述了PWM信号的产生程序和PWM控制方式.该系统具有开闭效果好、功耗低等优点,而且PWM信号频率和占空比均可调节,表明了高速开关阀在气压控制系统中有广泛的使用价值.     

无人机起飞弹射液压系统的设计与研究

无人机液压弹射起飞方式是近年来国际上出现的一种先进的无人机发射方式,国内对此进行的研究比较少。该文详细地阐述了无人机起飞弹射液压系统的设计思路,液压系统中添加了缓冲吸能装置,液压系统中的逻辑阀可以实现精确的顺序控制,对液压系统进行了优化设计。该文的研究成果已成功应用于实际生产,同时也为其他的高速弹射系统提供了良好的设计思路。     

无人机用无刷直流电机矢量控制系统设计

为了消除无刷直流电机的脉动转矩、振动和噪声大等缺点,使其满足无人机系统的需求,设计了一种基于滑模观测器的无刷直流电机矢量控制系统。该系统在使用双闭环矢量控制的情况下,加入了基于滑模观测器的无位置传感器,最后和无人机自驾仪进行连接。通过在无人机上的实际应用,该控制系统消除了无刷直流电机的脉动转矩,所设计的无位置传感器估计误差小、启动速度快、抖动小,适用于多种起飞方式。此外,其恒速运行平稳,加减速过渡平滑,可以满足无人机的高机动飞行要求,适合在无人机上使用。     

基于FPGA和DDR2的通用信号采集系统研究

在进行通用信号采集时，针对大容量、高频率的常见信号的采样需求持续存在。本文基于FPGA嵌入式系统的研究方法，设计通用信号高速采集系统，通过设计采集电路、编写FPGA程序、使用DDR2内存提高数据存储效率，实现通用信号的高速采集、存储与传输。系统搭建了通用信号高速采集硬件系统平台，设计信号的调理电路以及A/D转换电路，根据通用信号高速采集系统的需求设计了采集数据的缓存机制。本系统实现了2种采样速率下对通用信号的高速采集功能，采集数据具有很好的准确性，满足大容量、高频率的通用信号的采样要求。     

无线无源转速传感特征变换电路设计与研究

针对特殊环境下高速转速无线传感特征信号提取的需求,设计了基于数字频率合成器、检波器的高速解调电路结构,实现了基于单音频率的无线无源转速传感特征信号拾取。设计了一种单音频率信号源,可以实现高达600 MHz的稳定信号输出。基于所设计的单音高速变换电路构建转速测试平台系统,通过无线无源方法实现高速转速参数的提取,实验验证了该无线无源转速传感测试系统可以实现转速参数高速获取且具有无需引线、无需供电的特点,可以用来实现工程化传感器的小型化以及集成化应用。     

基于单片机和CPLD的无刷直流电机系统

基于高速单片机和复杂可编程逻辑器件(CPLD)设计了一种具有霍尔位置传感器接口电路、电流采样电路以及编码器接口电路的无刷直流电机伺服控制器.该控制器可以实现无刷直流电机的有位置传感器控制和无位置传感器控制.以霍尔位置传感器的位置信号作为电机的换向信号并对该信号进行六倍频处理作为速度反馈,从而实现对电机的转速控制,给出了该控制系统的硬件结构设计和软件流程设计.试验结果表明:该无刷直流电机控制系统能够较好地实现电机的转速控制,为电机控制系统的设计提供了新思路.     

无人机电动舵机伺服系统仿真与分析

分析了无人机电动舵机伺服系统各组成部分的原理,利用Matlab/Simulink工具建立了整个舵系统数学模型,并对舵系统的输出力矩、转速以及位置的动态响应进行了仿真。之后建立了舵系统的传递函数模型,对舵系统的稳定性指标进行了仿真分析。结果表明通过两种方式对电动舵机回路进行建模分析,有利于更全面准确的了解系统动态特性,减少了舵系统设计难度,增强了系统的可靠性。     

井下风机变频控制系统设计

目前,虽然国内大多数煤矿采用冗余设计思想,安装2台风机来实现井下通风,但是通风机控制系统联动性能差,通风系统可靠度低,风机无法实现无间隙切换,针对这一情况,设计了一种基于PLC控制器的风机变频控制系统。探讨了风机的工作原理,设计了控制系统的整体结构与控制方案。在硬件部分设计了控制器的整体结构,说明了各信号检测的方式及原理,设计了一种有源低通滤波电路以增加信号强度,抵抗干扰,在软件部分设计了系统主程序的流程图。控制系统实现了风机的变频驱动,提高了风机系统运行的可靠性。     

一种高响应数模混合式直线伺服系统

为了满足短行程高速往复直线运动中高精度、快响应的要求，提出了一种基于DSP和直线电机的高口向应数模混合式直线伺服系统。分析了直流直线电机的数学模型和控制系统，给出了位置闭环复合控制器的设计，实验结果表明伺服系统的性能达到了设计要求。     

基于DSP-FPGA高速控制系统的应用研究

为了满足应用对控制系统高速高精度的要求,本文将原子力显微镜作为控制对象,主要研究基于DSP—FPGA控制系统设计中的关键技术问题。包括各模块的功能划分、模块间通讯模式设计并以单行扫描为例进行编程说明。随后将PID算法嵌入FPGA,对大范围快速原子力显微镜的单点测试做闭环反馈控制。实验结果显示,与以PCI04为核心的控制系统相比,基于DSP—FPGA的控制系统大大提高了大范围快速原子力显微镜的扫描速度和控制精度。     

复杂时变环境高速开关阀自适应控制算法

为满足高速开关阀在复杂时变环境下的控制需求,通过数学模型分析,提出阈值占空比自学习的高速开关阀自适应控制算法。自学习阶段,通过自学习方波自适应调整阈值占空比,满足复杂时变环境控制需求;压力控制阶段,采用混合脉宽激励——“积分+斜率”控制算法,在缩短压力响应时间的同时,减少动态调节时的超调量。实验验证表明,在不同环境温度下,方波跟随响应时间不超过350 ms,超调量不超过0.25 MPa,稳态误差不超过0.1 MPa;1 Hz正弦波动态跟随性能良好,因此高速开关阀自适应控制算法在复杂时变环境中具有良好的自适应和鲁棒性。     

基于双DSP的电力谐波补偿系统

在电力谐波补偿的过程中,对谐波的补偿精度和实时性都有较高要求,针对单片机芯片和单一DSP芯片对数据处理能力薄弱的缺陷,提出了双DSP+MCU的控制策略,设计了以高性能DSP TMS320F28335和DSP TMS320C6713双DSP为核心的谐波补偿系统.该系统在保证电力系统运行稳定的前提下,提高了谐波补偿的实时性...     

基于PLC的高速经编机电子送经控制系统

为了保证经编机在高速情况下的送经量恒定,通过分析传统机械式送经系统存在的缺陷,探讨了现代电子送经系统的优点,采用了欧姆龙CP1H可编程序控制器（PLC）作为核心控制单元,设计了一种基于PLC内置PID控制的电子送经控制系统,实现了高速经编机的稳定送经。在YJKS3型高速经编机上的运行结果表明,该系统稳定可靠、响应速度快、经纱张力恒定,可以有效地提高织物质量和工作效率。     

某型高速 无人 靶机飞行控制的设计与 实现

按照某型高速无人靶机飞行特性和性能要求,详细给出了基于DSP为处理核心的飞行控制系统硬件组成和逻辑功能结构,介绍了无人靶机飞行控制策略,设计并开发了配套的地面测控程序,并进行靶机的半物理仿真实验。仿真结果表明该飞行控制系统性能良好,符合高速无人靶机的飞行要求,并成功应用于某型无人机飞行试验。     

协同控制的Tandem双丝高速焊装备研究

在软开关电源的基础上，利用CAN总线技术研制了协同控制的Tandem型双丝焊装备。在深入分析脉冲双丝焊工艺要求的基础上，采用新型双闭环控制模式，实现了适合双丝焊要求的脉冲焊电源动特性、外特性。为减小双丝焊电弧之间的干扰，设计了基于CAN总线通信的硬件电路和基于协同控制思想的控制软件。试验表明，电源协同控制性能可满足双丝焊的要求，且焊接过程稳定、焊缝成形好、熔敷率高，显示了双丝高速焊的优质高效化特点。     

数控位置伺服系统控制策略研究

针对高速高精度加工技术对数控位置伺服系统的控制性能提出的更高要求以及现行位置伺服控制方法存在不足的问题,提出了一种基于模糊推理的广义预测控制方法。首先采用网格搜索算法和递推最小二乘法相结合的思想对伺服控制系统的模型结构和模型参数进行辨识;然后将广义预测控制方法作为数控位置伺服系统的控制策略,运用模糊逻辑推理对反馈偏差进行非线性在线校正,克服了传统的广义预测控制对CARIMA模型进行线性控制的缺点;最后通过MATLAB仿真和施耐德十字平台实验验证了该方法具有很好的控制性能和鲁棒性。该方法为高速高精度数控机床的位置伺服控制系统提供了一种新的思路。     

CRH高速动车组中控制网络总线的应用探究

网络控制系统是高速动车组主要控制系统之一.在对CRH高速动车组网络控制系统中各类通信总线特点进行简要阐述的基础上,以MVB、ARCNET和CAN 3种总线为对象,对其分别构建的列车通信网络的实时响应时间进行了研究;进而分析比较了各类总线的实时响应特性,为高速列车网络控制系统中通信总线的选择、应用和优化提供了理论指导.