低频线振动台系统的鲁棒自适应重复学习控制

由于没有传动机构,永磁直线同步电机(PMLSM)作为低频线振动台的驱动部件对扰动和参数不确定性很敏感,摩擦力及纹波推力扰动等非线性因素严重影响了PMLSM的运动精确度.针对上述问题,提出一种鲁棒自适应重复学习控制方法,用于提高低频线振动台系统的精度.所设计的控制律由参数自适应控制、积分滑模控制、重复学习控制组成.参数自适应控制用来估计未知的模型参数并予以补偿;积分滑模控制用来镇定低频线振动台系统,抑制非周期扰动;重复学习控制用来抑制周期性扰动,提高对周期性位置信号的跟踪性能.采用Lyapunov理论设计的鲁棒自适应重复学习控制律能够保证闭环系统的渐近稳定性和位置跟踪性能.仿真结果表明,鲁棒自适应重复学习控制方法明显提高了系统的跟踪性能,改善了加速度失真度.     

数字控制系统中的量化自振荡及其避免

本文分析了数字控制系统中自振荡的特点,并将自振荡分析与设计实际结合起来,讨论了数字控制系统的设计特点,指出只要按正常裕度要求来设计,就不会出现量化自振荡.     

改进的两步卡尔曼滤波器在惯导平台误差模型辨识中的应用

根据系统特性,将原两步卡尔曼滤波算法进行了简化,并引入自适应滤波方法以防止滤波发散,得到了改进的新算法。理论分析及仿真结果表明,该新算法计算量较扩维卡尔曼滤波算法小,而且可有效克服滤波发散现象。     

三轴机械转台测角系统误差的非平稳性分析

介绍了循环平稳信号的理论及其自相关函数和谱特性,论述了如何在信号处理中对信号进行循环自相关函数分析来判别信号的循环平稳性。由于感应同步器存在加工工艺误差以及安装上的误差,导致了转台测角系统误差,对误差信号的二阶统计量进行分析证明它为非平稳信号,为小波重构测角系统误差提供了理论依据。采用db3小波对测角系统误差信号进行分解与重构,重构标准差小于测角系统精度,重构信号满足精度要求,可以用重构信号代替原误差信号进行计算机误差补偿。     

电致伸缩微位移装置的高精度控制方法研究

针对电致伸缩微位移高精度控制的需求，研究了基于非线性迟滞模型的前馈补偿与反馈技术相结合的控制方法，对电致伸缩微位移装置进行控制，取得良好的控制效果。将其应用于柔性工作台控制系统中，系统在跟踪正弦曲线时，跟踪误差小于5nm。     

鉴幅型测角系统动态误差建模研究

首先简要介绍采用感应同步器进行角位置测量技术,并给出分段绕组激磁、连续绕组输出的鉴幅型测角原理,在对此方案产生的静态误差分析的基础上,从两相电压存在幅值误差和函数关系不准、两相电压不同相、波形失真等三方面对此方案产生的动态误差进行建模,分析了该系统的动态误差产生的原因;通过详细计算,定量地分析动态误差对系统产生的影响,为实际工程应用提供了理论基础,同时提出工程应用中减小误差的方法,并在实际调试中得到应用。     

闭环激磁电源鲁棒问题的研究

针对闭环激磁电源性能指标的实际需要,研究了该电源幅值回路系统的鲁棒性问题,依据钱棒控制理论的回路成形原理,讨论了闭环激磁电源幅值回路鲁棒性能控制器的图形设计方法。仿真结果表明了设计的有效性,对实际系统有指导意义。     

基于鲁棒稳定的闭环激磁电源幅值回路设计

保证系统鲁棒稳定,同时满足系统性能指标要求始终是控制设计的目标。该文根据转台测角系统对激磁电源稳定性和性能指标的要求,提出了采用H优化控制理论,以鲁棒稳定为基础的闭环激磁电源幅值回路设计的方法,讨论了H控制器的求解过程。经四个转台长期使用验证该设计方法的有效性和合理性,完全满足了高精度转台的需要。     

惯性导航平台辨识的离心机方法

为正确应用离心机进行惯性导航平台误差系数的辨识,针对无反转平台的离心机测试条件,给出惯导平台在离心机上的安装定向,并结合惯导平台的运动学分析,推导出辨识测试中惯导平台各环的影响力矩计算公式。通过实际算例,利用各环的影响力矩计算公式,对辨识测试可进行的允许时间与离心机高速旋转对惯导平台各环造成的影响力矩之间的关系进行分析,并给出了计算与辨识的仿真结果。结果表明,利用该分析获得的惯导平台各环的影响力矩计算公式能正确地计算出辨识测试的允许时间,且在允许的测试时间内较好地辨识出所需的误差系数。     

具有多个饱和非线性的系统分析与设计

提出了一种在状态空间中分析非线性系统的精确方法。对于具有多个非线性的分段线性系统来说，系统的状态空间被各非线性所对应的超平面分隔，系统在各超平面之间的状态轨迹可以用数值积分来求解，根据状态轨迹束穿过各超平面时截面之间的映射关系，可以分析是否存在自振荡。对于饱和非线性来说，给出了一种确定超平面的简便方法，因此本方法特别适合于分析具有多个饱和非线性的系统。最后给出了一个应用于高精度伺服系统设计的例子。