倒立摆控制方法的比较研究

倒立摆系统作为典型的控制对象,不仅对控制设计提出了难题,同时为很多先进控制方法的研究和应用提供了一个很好的实验平台。该文分别用PID控制法、优化控制策略的LQR及极点配置法等3种方法对单级倒立摆系统进行控制,并利用MATLAB仿真对3种控制算法的效果进行了对比,讨论了3种方法之间的优缺点。仿真实验表明:PID法与极点配置法具有较好的瞬态性,LQR法具有较好的鲁棒性。在实际应用中,可根据控制系统的具体指标要求选择适合的控制方法,具有一定的指导意义。     

基于数字控制的稳定伺服平台失稳故障分析及启示

针对某稳定伺服平台试验出现的失稳现象,在简单介绍其工作原理基础上,重点分析失稳故障机制,根据伺服控制软件中断设置情况,对各中断服务程序依次进行功能解析,结合现场故障代码表述,发现UART0中断功能在试验状态下未按要求关闭;且存在中断优先级排序不合理的问题,由此将故障定位为软件可靠性设计缺陷。结合现有设备环境,利用禁用UART0中断服务程序且增加UART0中断服务程序错误触发后立即退出的设置方法,有效屏蔽外界干扰,提高设备可靠性。将前后两版伺服控制软件进行试验对比,验证了措施有效,通过对此软件设计缺陷在极端情况下引发的风险及解决措施的思考,对未来软件设计工作给出了一些启示。     

SVPWM 在永磁同步电机系统中的应用与仿真

为了提高工作效率,使电机工作状态更加平稳,对SVPWM在永磁同步电机系统中的应用与仿真进行研究。分析了永磁同步电动机矢量控制系统结构及SVPWM技术原理,在Matlab/Simulink环境中,建立了永磁同步电动机电流、速度双闭环矢量控制系统仿真模型,并进行了仿真比较试验。试验结果证明：与传统的SPWM技术相比,该控制方法具有较高的快速响应性,转矩波动小。仿真波形符合理论分析,系统运行平稳,为永磁同步电机控制系统算法改进提供了仿真模型基础。     

跟踪微分算法在半捷联稳定平台中的应用研究

以半捷联稳定平台技术研究为背景,分析了快速准确获得导引头角速度的重要性,介绍了跟踪微分算法的工作原理,通过数学仿真和导引头平台实验,将经典微分算法、跟踪微分算法的输出信号相比较,并将跟踪微分器输出信号与速率陀螺输出信号进行对比。结果表明,跟踪微分算法具有良好的微分和抗干扰能力,可行性较强。     

光电稳定平台的MDO总体设计

针对小窗口大扫描角要求的光电成像导引头，在总体设计时按照多学科协同设计与优化（Multidisciplinary Design Optimization，MDO）的设计原则，通过并行的子空间多方案快速概念设计及排列组合优化，转化为工程设计的约束条件，进而指导分配光机系统和伺服稳定系统的设计权重，并在电子样机上对设计方案进行综合性能动态评估和迭代优化，最终确定了基于陀螺稳定反射镜物方扫描的方案，实现了设计指标:扫描范围-20~10（俯仰）/15（方位），窗口面积不超过通光孔径的2倍，且具有高精度和高动态的稳像能力。挂飞试验获得的图像与地面静态图像一致，证明了基于MDO对光电稳定平台快速开发的有效性和优越性。