前馈——模型参考自适应复合控制策略

由于多余力矩严重影响了电动负载模拟器的加载性能,提出了一种复合控制方法对该问题进行研究。首先考虑承载对象运动带来的干扰,建立了系统的数学模型;然后,针对控制系统单独采用前馈补偿或自适应控制方法的局限性,进行了基于前馈控制和模型参考自适应控制的复合控制系统设计,并利用Lyapunov函数的方法构造了自适应控制器。最后的仿真结果表明,采用复合控制方法能够大幅度消除电动负载模拟器的多余力矩,验证了控制策略的可行性。     

基于前馈控制与反馈控制的位置伺服研究

针对机械臂动态惯量变化大,伺服控制电机定位精准、响应速度快等需求,位置环采用前馈控制和传统PID反馈控制相结合技术,建立控制系统的数学模型和控制策略,搭建了无刷直流电机全闭环控制系统的硬件。该伺服控制系统在参数变化、建模不准确时具有更高的动静态性能和鲁棒性。实验结果验证,使用位置前馈控制策略具有快速的动态响应和高精度定位特性。本伺服控制系统能够克服传动机构的间隙,可应用于关节机器人控制系统和随动设备中,具有广泛的应用前景。     

基于重复控制的前馈补偿方法研究

军用移动电站的并网系统在向电网馈电的过程中,当电网电压波动,特别是系统工作于轻载时,会使并网系统输出电流畸变,电流谐波含量增高．在研究传统并网电流控制的基础上,首先提出将重复控制引入电网电压前馈控制计算中,达到抑制电网突变对系统前馈的影响和消除电网周期性扰动产生的电流畸变的目的,提高了系统稳定性;然后采用前馈控制和PI控制器串联方式,保证系统的动态性能．实验结果表明,基于重复控制的前馈补偿方法便于实现,该方法能够降低并网电流总谐波,提高系统稳态特性和并网输出电压质量．     

某型舰炮数字伺服系统设计及其控制策略

针对某型舰炮伺服系统数字化改造要求,设计了一种舰炮数字伺服系统。该系统以基于DSP的随动控制板平台代替原有模拟控制平台进行位置环控制,选用成熟可靠的大功率的IGBT脉宽调制变频器进行速度环控制,以交流永磁伺服电动机作为执行元件;为了实现该数字伺服系统的高速高精度位置控制,同时又考虑到实际中火控系统信号给定时间周期较大的问题,又设计了分区分段变参数PID控制算法与前馈控制以及插补控制相结合的复合控制算法。试验表明,该数字伺服系统具有很好的动静态性能,工作可靠、动态响应快,通用性能好,可以应用到其他火炮数字伺服系统设计中,具有较好的应用前景。     

基于混合优化的前馈—反馈复合控制器最优设计

为了解决传统PID控制器在电动舵机系统设计中难以满足控制要求的问题,首先设计了一种规范化前馈-反馈控制系统,然后利用混沌优化算法和共轭梯度方法相结合的混合优化算法对前馈-反馈控制器参数进行了优化.仿真结果表明:基于混合优化算法的前馈-反馈控制器具有很好的动态和静态性能,增强了系统的稳定性和鲁棒性,降低了学习参数选择的盲目性和对经验的高度依赖性.     

扩张状态观测器的观测误差前馈补偿设计

在\"总和\"扰动模型未知的前提下,针对线性扩张状态观测器跟踪时变信号精度不高的问题,设计出一种前馈观测补偿器。在分析线性扩张状态观测器观测原理的基础上,通过对扰动项的线性近似、误差系统动态响应的忽略,在时域内推导出观测静差的量化表达式,进而使用扰动微分项的估计值替代真值对观测作前馈补偿。理论分析了替代的可行性,证明了补偿器减小观测误差幅值、超前校正观测相位滞后的作用。将这一补偿思想推广至非线性扩张状态观测器中。通过仿真对补偿器提高观测精度、加快误差收敛的有效性进行检验,实验结果进一步表明,补偿器的引入能显著提高整个自抗扰控制系统的控制精度,从而证明了这种补偿思路的可行性。     

基于前馈补偿和Buck的功率因数校正方法

针对Buck PFC(power factor corrction)电路的功率因数和电流谐波失真问题,本文提出了一种新型的Buck PFC电路及前馈补偿方法。首先,设计了一种新的Buck PFC拓扑结构,通过电感、CLC滤波和类LC共模滤波的组合滤波模式,实现了滤波效果的优化;然后,提出了前馈型PFC稳压算法,以优化电压和电流的控制,提高了系统的动态响应性能;最后,采用仿真实验对新型Buck PFC电路进行了验证。结果表明：在单相AC220 V输入下,功率因数达到了0.985,电流谐波失真降低至6.6%,系统的功率因数显著提高、电流谐波失真有所降低,说明本文方法具有良好的工程应用前景。     

前馈控制的神经网络实现

不依赖对象模型,在前馈-反馈定值控制系统中,借助神经网络构成前馈控制器,以反馈输出引导网络权值及输出的调整,使网络逐步学成前馈补偿功能,并最终在控制中占据主导地位,实现对主要可测干扰的补偿.文章分析了神经网络前馈控制器的作用效果,并与根据精确模型设计的常规前馈控制器的作用特性进行了比较.文中采用两种不同方式对神经网络进行训练,仿真结果证实了在模型未知的条件下,利用神经网络实现前馈控制的有效性.     

基于小波降噪和形态补偿的抗电磁干扰方法

导航载体上电气设备产生的电磁噪声是影响地磁测量精度的主要因素之一。对电气设备产生的电磁干扰特性进行了深入地研究与分析,将电磁干扰噪声分为高频交变磁扰和等效电流磁扰,并根据其不同的特性采用了不同的降噪方法。首先运用小波阈值法消除高频交变电磁噪声,然后提出了以交变磁扰噪声能量分布脊线为参量,建立消除等效电流磁扰补偿模型的算法。试验证明,该方法不但能起到较好的降噪、平滑效果,而且可以保持真实信号的突变细节,提高了地磁测量的精度。     

基于优化前馈神经网络的雷达空间配准算法

针对传统空间配准算法存在的配准精度低以及无法有效建模非固定误差等问题,提出了一种基于前馈神经网络（FNN）和自适应矩估计算法（Adam）的优化雷达空间配准算法。利用前馈神经网络解决了传统方法无法建模非固定系统误差的问题。引入自适应矩估计算法,提升了前馈神经网络的收敛速度和泛化能力,从而提高了雷达配准的实时性。通过多场景仿真,将算法与基于最优线性无偏估计（BLUE）和基于神经网络（NN）的配准算法进行了比较。结果表明,优化后的前馈神经网络算法在应对多种非固定系统误差时,能够有效减少空间配准偏差,更好地解决多运动场景下的配准问题。     

基于FNNs的闭式循环柴油机配氧前馈控制策略研究

配氧控制是闭式循环柴油机(CCD)系统的关键技术之一,为改善其动态特性,在 PID反馈控制的基础上,设计了基于模糊神经网络(FNNs)模型的前馈控制器,并采用 PID反馈控制输出信号作为网络训练的误差信号,使模糊神经网络逐步具有前馈补偿能力,从而能够有效对负荷扰动进行及时补偿.仿真结果表明,采用FNNs前馈控制器后,可以有效改善氧气控制的动态特性,并且具有快速的学习速度和很强的适应能力.     

基于GPS技术舰空导弹脱靶量测量系统设计

本文在简要介绍舰空导弹脱靶量测量的现状及存在缺陷的基础上,设计了基于GPS定位原理和技术的一种机动化、可扩展的舰空导弹脱靶量测量系统。应用此测量系统,不仅可以实现全天候、高精度的舰空导弹脱靶量测量,而且精度可达亚米级。     

潜艇模型尾流场和水动力噪声的测量方法研究

探索了一种集潜艇模型尾流速度场测量及模型水动力噪声测量于一体的试验技术,即通过合理的试验方案设计及信号处理手段,完成对潜艇模型水动力噪声信号的测量,识别出模型噪声信号各成分的影响范围;同时,应用PIV技术对潜艇模型的尾流速度场进行测量,通过对测量结果的处理,得到潜艇模型的尾流涡量场分布.所得到的结果为研究潜艇水动力噪声与尾流涡结构之间的关系提供了参考,所做的工作为上述问题的研究提供了一种新颖的试验思路.     

伺服作动系统性能测试平台的多余力抑制方法

为了解决结构不变性补偿方法抑制多余力的实时调参问题,建立了伺服作动系统性能测试平台的数学模型和仿真模型,提出了速度前馈补偿器的解耦控制方法,设计了模糊控制器以抑制多余力。对比了传统比例-积分（proportional-integral,PI）控制、传统PI前馈补偿控制和模糊PI前馈补偿控制三种控制方法对测试平台多余力的抑制效果。仿真结果表明,模糊PI前馈补偿控制方法可以提高测试平台的加载精度,对多余力的抑制效果最为显著。通过试验与仿真的对比,验证了该控制方法的有效性,为伺服作动系统测试平台实现大推力、高精度加载提供理论参考。     

电动缸举升机构伺服性能的亚全局并行优化设计

针对电动缸举升伺服机构的非线性环节对武器站伺服性能的影响,基于应用背景开展了伺服性能优化方法的研究。针对可设计非线性环节中的增益波动、间隙宽度、不平衡力矩和摩擦力矩进行了作用机理分析;基于机构布局和控制器参数建立了运动学、动力学和控制策略的数学模型、设计约束和目标优化函数;提出了亚全局并行优化方法,对可设计非线性环节进行了基于内点法的多目标优化,解决了局部串行优化的局部最优问题;对基于PI控制器+DOB观测器的复合控制策略进行了单独设计,解决了机械惯量参数、控制器参数和观测器名义模型不匹配的问题。经验证,亚全局并行优化方法的优化结果在整体上更佳,且更加贴合工程实际。     

基于FMCW的导弹脱靶量测量系统设计与仿真

针对当前导弹脱靶量测量系统价格昂贵、体积较大和操作不便等问题,借鉴线性调频连续波(FMCW)雷达原理,研究改进测量方法,设计了基于FMCW的导弹矢量脱靶量测量系统.采用2×4微带天线阵列技术,利用电磁波空间相互干涉增大天线模块功率容量,采用差频信号下抽技术,减少数模转换器信息处理数据量,降低数据处理难度,提高系统反应速...     

高炮防空反导系统有关环节采样频率的分析与优选

从系统的精度、平稳性和硬件造价、计算机负担等方面对高炮防空反导系统中的目标测定器输出采样频率和棱镜伺服系统采样频率的取值进行了理论分析和计算机仿真,在此基础上给出了最佳取值范围。     

卡尔曼滤波补偿在潜载光电跟瞄中的应用

为了提高潜载光电设备的跟踪精度,提出了一种针对扰动误差进行补偿的前馈控制策略,主要方法分为3步:将大地坐标系转化为甲板坐标系;利用Singer模型的卡尔曼滤波对经过变换的光轴坐标系下的扰动量进行滤波;将滤波后的速度反馈到速度回路上,再结合脱靶量信息构成完整的速度环控制。仿真表明,在未加入补偿算法之前粗跟踪最大误差为0.004 rad,加入反馈之后最大误差为0.001 8 rad,说明采用的方法能够有效减小跟踪误差。     

基于安排过渡过程的高转速伺服控制系统设计

经典PID直接取目标和实际行为之间的误差,当初始误差较大时,PID参数不能设计的太大,否则会使控制量太大而进入饱和状态,降低了对系统的控制能力。以某高转速搜索平台为研究对象,通过安排过渡过程设计了系统的速率稳定环。仿真表明,安排过渡过程是提高高转速伺服控制系统性能的一种有效方法。