单神经元模糊PID控制在光电跟踪系统中的应用

为提高ATP系统的跟踪精度和快速性,将模糊控制引入单神经元自适应PID控制中,提出单神经元模糊PID控制。它运用有监督的Hebb学习规则在线修正PID参数,而神经元的比例系数则由Sugeno模糊逻辑系统根据系统的误差和误差变化量大小进行调整,使控制系统对动态过程信息的利用程度达到最优。仿真和实验结果表明,系统不仅具有自学习和自适应能力,且动态性能和稳态性能都优于经典PID控制,超调量减小0.95%;上升时间和调节时间均减小1s左右;稳态误差减小1.19′。满足现代高精度跟踪系统的需求。     

智能控制在光电跟踪控制系统中的应用

描述了仿人智能用于光电跟踪控制系统的设计思想和方法。给出了利用这一设计方法在一大型光电跟踪镜上的控制结果。     

时滞光电跟踪系统鲁棒内模PID控制器设计

针对时滞光电跟踪提出了一种内模PID(IMC-PID)控制器设计与参数整定的解析方法.首先建立了系统的一阶时滞积分(FODI)模型,并用二阶加时滞(SOPDT)模型进行逼近,然后利用一阶Taylor表达式代替系统模型中的时滞项,导出了控制器参数的整定规则.特别是为了保证系统的鲁棒性,可以根据最大灵敏度解析计算内模PID控制器的可调参数λ_n.仿真结果表明,与常规方法相比,所提方法不仅提供了较好的设定值跟踪和扰动抑制特性,而且对于系统参数摄动具有更好的鲁棒性.另外,实验结果也证实了该方法能够提高系统跟踪性能和跟踪精度.     

光电精密跟踪中的复合轴控制系统的实验和研究

从理论上分析了复合轴控制系统的稳定性、快速性和跟踪精度，提出了提高子、主系统的带宽比对复合轴系统的重要意义。同时，本文设计了一个一维复合轴控制系统，对复合轴系统进行了实验。研究了子轴采样频率、子轴带宽以及子、主系统带宽比和复合轴系统动态跟踪精度的关系。并对于轴的误差进行了分析，得到了子轴误差产生的主要原因。文章最后给出了本文的结论。     

模糊自适应PID控制在空调系统中的应用

空调房间温度控制是一个复杂的控制系统,用传统的PID控制达不到较好的控制效果。以变风量空调系统作为控制对象,设计了模糊自适应PID控制器,并运用MATLAB/simulink对空调房间温度的控制进行了仿真,达到了比较理想的控制效果。仿真结果证明,模糊自适应PID控制器应用于空调系统具有较好的鲁棒性、快速性和准确性的优点的事实得到了证实,这种控制方式的控制效果优于常规PID控制且有利于节能。为空调系统自动控制的研究和应用提供了有意义的参考。     

FTASMC在光电跟踪系统中的应用

针对存在多种扰动源的光电跟踪系统,提出有限时间自适应滑模复合控制(finite time adaptive sliding mode compound control,FTASMC)策略。首先,将各类扰动看做等效干扰,设计基于super-twisting的高阶滑模干扰补偿器对其进行快速的估计补偿;其次,为提高控制精度,提出一种新的双幂次自适应滑模控制（double power adaptive sliding mode controller,DASMC）策略,在控制器设计过程中,采用双幂次理论结合终端滑模控制理论设计一种新型滑模面,并通过设计一种新型自适应快速滑模趋近律,得到能够保证系统在有限时间内全局快速收敛的控制率。最后,使用Lyapunov理论及实验仿真证明所提出的控制策略有效。     

智能PID控制器在光电经纬仪系统中的应用研究

应用常规的 PID控制器难以解决复杂对象的控制问题 ,尝试将模糊控制和常规的 PID控制相结合 ,构成智能 PID控制器。介绍了智能 PID控制器的原理、结构、算法及其在光电经纬仪系统中的应用研究 ,并对实验结果加以分析。     

直流电动机在高精度光电跟踪系统中的应用

高精度光电跟踪系统用以完成对模拟动态目标的准确跟踪 ,要求跟踪元件响应快、动态性能好、精度高 ,因此跟踪元件的性能直接影响系统的跟踪特性和精度。直流力矩电机的优点是调速性能好 ,启动转矩大。正是这一特点 ,在高精度光电跟踪系统中尝试使用直流力矩电机控制反射镜跟踪目标。高精度光电跟踪系统要求在一个较大的视场内实现对静态目标和动态目标的高精度快速跟踪。     

基于误差的观测器在光电跟踪系统中的应用

对于光电跟踪系统来说,图像传感器例如电荷耦合器件(CCD)只能够探测脱靶量即偏差信息,而无法得到目标运动轨迹,所以,大多数情况下在目标跟踪回路不能直接实现前馈控制,这限制了系统的闭环跟踪性能。本文采用了一种基于误差观测器的等效前馈控制方法来提高运动平台光电跟踪系统的跟踪性能。该方法是在原有的反馈控制回路的基础上加入一个观测前馈通路,通过优化前馈滤波器提高闭环性能。由于是基于最终的视觉误差的观测,该方法对目标跟踪和扰动抑制同时起作用,既可以应用到地基跟踪也可以应用于运动平台上。前馈滤波器没有采用简单的一阶低通滤波器而是选择Q₃₁滤波器。仿真和实验表明,与传统控制方法相比,这种基于误差观测器的控制方法能够有效提高系统的低频跟踪性能。

     

模糊控制算法在光电跟踪伺服系统中的应用

针对光电跟踪伺服系统提出了一种新的控制算法。该算法将模糊控制与经典滞后超前控制结合起来,在保持原有系统精度的前提下,使光电跟踪伺服系统的动态性能得到了极大的改善。仿真结果表明,采用该算法后系统的 ts<0.1s, σ=0。采用经典的描述函数法对模糊控制系统进行了稳定性分析,说明系统是稳定的。     

动态高型控制方法在电视跟踪系统中的应用

为了提高电视跟踪系统的跟踪精度,提出了在不改变原有控制系统参数的基础上,根据系统的跟踪误差,在平稳跟踪阶段动态地并入积分环节,并且在跟踪误差较小时不去掉积分环节,从而构成高型系统的控制方法。实验表明,当积分增益K=2时,系统的最大跟踪误差为170';当积分增益K= 4时,系统的最大跟踪误差为93'。     

基于星体标定的光电跟踪系统测角精度评定

测角精度是光电跟踪系统中一项最重要的技术指标，通常是以校准塔和方位标为基准进行单项误差标定再综合，其过程繁锁、周期长。介绍一种基于星体标定的精度评价方法，建立了系统误差模型，分析了该方法的标定精度。以光电经纬仪为评价目标，研究了精度评定系统组成结构、试验条件、试验和数据处理方法。试验结果表明该方法具有标定过程简单、快速，标定精度高等优点，其标定误差小于3”。     

三轴光电跟踪系统的实时引导

三轴光电跟踪系统是地平式和X-Y式光电跟踪系统的有机组合,可以全方位跟踪空间运动目标,跟踪系统测量值与空间位置的多对一特性决定了跟踪策略的多样性和系统引导的复杂性,跟踪过程中对系统进行实时引导可以提高系统的跟踪精度及其可靠性。各种跟踪策略下三轴光电跟踪系统的引导过程包括:地平式的引导、X-Y式的引导、具视轴偏角的地平式引导、三轴光电跟踪系统的引导等。通过理论分析,给出了各种情况下的引导方法。     

实时变焦跟踪控制系统的研究

为拓展光电捕获跟踪瞄准(ATP)系统的跟踪范围和应用范围,运用光学原理和智能控制理论,对实时变焦跟踪控制系统进行研究和设计。它根据跟踪目标的远近、大小和形状等因素实时改变跟踪电视镜头的焦距,从而改变跟踪视场,捕获各种复杂目标。并运用专家控制理论设计鲁棒PID控制器,使控制器能容忍系统参数变化。仿真和实验结果表明,跟踪系统不仅能灵活快速地捕获跟踪各种复杂的目标,且动态性能和稳态性能均达到系统的要求,成功完成实时连续变焦与控制功能。     

高精度跟踪控制系统中电流环控制技术研究

在跟踪控制系统中,速度回路控制对象的特性对控制系统的跟踪精度有很大的影响。根据电流负反馈的基本原理,在位置、速度双闭环的基础上加入了电流反馈传感器,设计了电流环校正网络。仿真和实验表明,电流环有效地改善了速度回路控制对象的特性,提高了速度回路的低频增益,控制系统位置回路的跟踪精度约有 10 倍的提高。     

偏距对改进X-Y双轴式光电跟踪系统跟踪性能的影响

天顶跟踪盲区是地平式光电跟踪系统的固有缺陷。X-Y双轴式光电跟踪系统（规则X-Y双轴式）可以解决过顶跟踪问题,但跟踪范围极为有限,把视轴沿X轴方向平移偏距D,形成一种改进的X-Y双轴式光电跟踪系统,即偏X-Y双轴式光电跟踪系统。偏X-Y双轴式光电跟踪系统可以解决过顶跟踪问题,其跟踪范围与规则X-Y双轴式光电跟踪系统相比有很大提高。由D引入的跟踪误差可以忽略或修正,但具有更大的地平面跟踪盲区。     

光电经纬仪中的等效复合控制技术

详细阐述了复合控制和等效复合控制的基本原理 ,对等效复合控制系统进行了设计 ,分析了其在光电经纬仪中的应用 ,并介绍了一系列相应的实验结果 ,为提高经纬仪的跟踪精度提供了一个有效的方法。